h1

Simulasi Jaringan berbasis paket dengan mempergunakan simulator OPNET

April 3, 2008

Salah satu perangkat yang sering dipergunakan oleh para designer jaringan untuk mensimulasikan jaringan berbasis paket adalah software OPNET. Software ini memiliki kelebihan-kelebihan untuk mendesign jaringan berdasarkan perangkat yang ada di pasaran, protocol,layanan dan teknologi yang sedang nge-trend di dunia telekomunikasi. Hasil simulasi dapat dibuat dalam beberapa skenario sehingga dapat dijadikan dasar di dalam perencanaan suatu jaringan berbasis paket.

Dunia telekomunikasi pada saat ini sedang trend untuk mulai suatu perubahan menuju Next Generation Network (NGN). NGN memungkinkan terjadinya konvergensi penggunaan jaringan untuk berbagai layanan telekomunikasi. Salah satu syarat NGN adalah perubahan bentuk jaringan yang awalnya berbasis TDM menjadi jaringan berbasis paket. Perencanaan jaringan berbasis paket akan memiliki karakeristik yang berbeda dengan perencanaan jaringan berbasis TDM. Salah satu contohnya adalah adanya beberapa pengelolaan trafik untuk berbagai layanan di dalam jaringan berbasis paket yang mana berbeda dengan TDM.

Salah satu cara yang mudah untuk merencanakan suatu jaringan berbasis paket adalah dengan mensimulasikan suatu jaringan dengan kondisi yang serupa dengan kondisi eksisting. Jenis perangkat switch (router, switch), jaringan transmisi, layanan, protocol dan lainnya yang terdapat di dalam jaringan eksisting digambarkan di dalam OPNET untuk selanjutnya di simulasikan dalam waktu tertentu untuk dapat dilihat parameter yang dibutuhkan. Simulasi dapat juga dilakukan untuk memprediksikan kebutuhan di dalam suatu jaringan berbasis paket untuk beberapa tahun ke depan berdasarkan prediksi demand, layanan ataupun teknologi yang mungkin dipergunakan pada masa mendatang.

Dengan membuat beberapa model simulasi, prediksi kebutuhan jaringan (BW), kebutuhan quality of service suatu layanan, jenis perangkat yang tepat, dan lain-lain dapat digambarkan, sehingga hasil ini dapat dipergunakan untuk suatu perencanaan suatu jaringan berbasis IP. OPNET dapat dipergunakan untuk simulasi jaringan paket berbasis Internet Protocol (IP), Asyncronous Transfer Mode (ATM), Frame Relay ataupun TDM. Jenis layanan yang disimulasikan juga beragam, baik itu internet (WEB), VoIP, File transfer, video conference, video streaming dan lain-lain yang dapat di setting berdasarkan kebutuhan dari pengguna simulasi. Secara umum OPNET sudah cukup sebagai simulator berbasis paket yang handal dan dapat dikembangkan oleh penggunaannya.

Secara khusus di dalam pengembangan jaringan NGN di TELKOM sudah mengacu kepada penggunaan teknologi paket berbasis IP. Untuk itu simulasi jaringan berbasis paker pada tulisan ini dibatasi pada penggunaan teknologi paket berbasis IP.

1. Komponen Jaringan jaringan berbasis IP

Untuk lebih memahami jaringan IP secara umum dan perangkat serta komponen yang akan turut serta sebagai pembentuk jaringan yang akan disimulasikan, kiranya perlu digambarkan beberapa komponen utama jaringan tersebut. Komponen utama pembentuk Jaringan IP terdiri dari perangkat-perangkat sebagai berikut:

a. Router. Merupakan komponen dasar yang berfungsi merutekan paket IP dari pengirim menuju ke penerima. Perangkat ini bekerja pada layer 3, yaitu melakukan pemprosesan alamat IP untuk keperluan ruting.

b. Switch. Perangkat ini berfungsi juga untuk merutekan trafik dengan menggunakan MAC address. Ruting yang dilakukan lebih sederhana dari router, akan tetapi dengan pemprosesan yang sederhana memungkinkan switch merutekan trafik dengan kecepatan yang lebih tinggi.

c. Bridge. Perangkat ini digunakan untuk menghubungkan dua atau lebih jaringan yang menggunakan media berbeda. Perangkat ini bersifat multi broadcast single collision.

d. Hub. Perangkat ini hanya berfungsi sebagai pembagi saluran. Hub tertentu juga menguatkan sinyal yang dikenal dengan hub aktif. Sedangkan hub yang tidak menguatkan sinyal dikenal sebagai hub pasif.

e. Server. Jaringan tidak hanya sekedar susunan perangkat-perangkat seperti tersebut diatas, akan tetapi juga diperlukan keberadaan aplikasi dalam jaringan tersebut. Server berfungsi sebagai penyedia layanan aplikasi dalam jaringan.

f. Workstation. Workstasion berfungsi sebagai tempat pelanggan jaringan menjalankan aplikasi layanan yang disediakan oleh jaringan melalui server-servernya. Workstasion dapat berupa personal computer atau perangkat CPE lainnya.

g. Routing. Routing adalah protokol Jaringan IP yang sangat penting, dimana dengan keberadaan routing jaringan akan diatur sedemikian rupa sehingga trafik yang mengalir di dalamnya dapat diefisienkan seefisien mungkin. Sebaliknya dengan routing yang tidak tepat akan memungkinkan jaringan menjadi kolap atau macet.

h. Transmisi. Merupakan media untuk mengirimkan trafik dari suatu tempat ke tujuannya. Jenis transmisi yang dipergunakan cukup beragam, dapat berupa link E-1, SDH STM-N, ataupun langsung antar router dengan POS.

2. Parameter Jaringan IP

Beberapa parameter yang dijadikan referensi umum untuk dapat melihat performansi dari jaringan IP adalah seperti: Utilisasi/Okupansi, Paket Loss, Delay, dan Availibilitas.

a. Utilitisasi/Okupansi

Teknologi IP adalah teknologi connectionless oriented, dimana proses transmisi informasi dari pengirim ke tujuannya tidak memerlukan pendifinisian jalur terlebih dahulu, seperti halnya teknologi connection oriented.

Gambar 1. Pengukuran okupansi di dalam jaringan IP

Dalam hal ini utilisasi/okupansi jaringan cenderung dipengaruhi langsung oleh trafik yang ditransmisikan melewati jaringan IP tersebut. Sebagai gambaran pada tabel di bawah ini, menunjukkan besarnya bytes yang diperlukan untuk proses aplikasi IP.

Ukuran paket di dalam setiap Aplikasi

Application

Packet Size

Telnet

64 – 1518 bytes

http

400 – 1518 bytes

NFS

64 – 1518 bytes

NetWare

500 – 1518 bytes

Multimedia

400 – 700 bytes

Utilisasi/Okupansi IP yang dinyatakan dalam persen, dapat dihitung sebagai berikut :

Seiring dengan perkembangan di teknologi jaringan IP dan kebutuhan dari layanan yang jalan di jaringan tersebut, layanan di jaringan IP tidak lagi hanya mengenal kelas Best Effort. Jaringan IP sudah dapat melakukan pengolahan trafik sesuai permohonan dari pelanggan ataupun disesuaikan dengan permintaan dari suatu layanan. Pengelolaan traffic ini dikenal dengan QoS (Quality of Service). QoS di jaringan dapat dikelompokan terdiri atas beberapa kelas layanan, mulai dari kelas Best Effort, kelas real time (terutama dipergunakan oleh layanan yang memerlukan pengiriman traffic yang real time), kelas yang membagi atas trafik yang dijamin dan best effort, dan kelas lain.

b. Paket Loss / kongesti

Packet loss didefinisikan sebagai kegagalan transmisi paket IP mencapai tujuannya. Kegagalan paket tersebut mencapai tujuan, dapat disebabkan oleh beberapa kemungkinkan, diantaranya yaitu:

Terjadinya overload trafik didalam jaringan,

Tabrakan (congestion) dalam jaringan,

Error yang terjadi pada media fisik,

Kegagalan yang terjadi pada sisi penerima antara lain bisa disebabkan karena overflow yang terjadi pada buffer.

Di dalam implementasi jaringan IP, nilai packet loss ini diharapkan mempunyai nilai yang minimum.

Secara umum terdapat empat kategori penurunan performansi jaringan berdasarkan nilai packet loss sesuai dengan versi Tiphon yaitu seperti tampak pada tabel berikut.


Kategori performansi jaringan IP berdasarkan packet loss (Sumber : Tiphon).

Kategori Degredasi

Packet loss

Sangat bagus

0 %

Bagus

3 %

Sedang

15 %

Jelek

25 %

c. Delay

Delay adalah waktu tunda suatu paket yang diakibatkan oleh proses transmisi dari satu titik ke titik lain yang menjadi tujuannya. Delay di dalam jaringan dapat digolongkan sebagai berikut:

  • Packetisasi delay

Delay yang disebabkan oleh waktu yang diperlukan untuk proses pembentukan paket IP dari informasi user. Delay ini hanya terjadi sekali saja, yaitu di source informasi.

  • Queuing delay

Delay ini disebabkan oleh waktu proses yang diperlukan oleh router di dalam menangani transmisi paket di sepanjang jaringan. Umumnya delay ini sangat kecil, kurang lebih sekitar 100 micro second.

  • Delay propagasi

Proses perjalanan informasi selama di dalam media transmisi, misalnya SDH, coax atau tembaga, menyebabkan delay yang disebut dengan delay propagasi.

d. Jitter

Jitter merupakan variasi delay antar paket yang terjadi pada jaringan IP. Besarnya nilai jitter akan sangat dipengaruhi oleh variasi beban trafik dan besarnya tumbukan antar paket (congestion) yang ada dalam jaringan IP. Semakin besar beban trafik di dalam jaringan akan menyebabkan semakin besar pula peluang terjadinya congestion dengan demikian nilai jitter-nya akan semakin besar. Semakin besar nilai jitter akan mengakibatkan nilai QoS akan semakin turun. Untuk mendapatkan nilai QoS jaringan yang baik, nilai jitter harus dijaga seminimum mungkin.

Terdapat empat kategori penurunan performansi jaringan berdasarkan nilai peak jitter sesuai dengan versi Tiphon, yaitu:


Kategori performansi jaringan IP berdasarkan parameter jitter (Sumber : Tiphon).

Kategori Degredasi

Peak jitter

Sangat bagus

0 ms

Bagus

75 ms

Sedang

125 ms

Jelek

225 ms

e. Availibilitas

§ Availibilitas Link

Availibilitas link adalah service uptime link IP. Avaibilitas link IP tersebut dinyatakan dalam rumus berikut:


§ Availibilitas Node

Node di dalam terminologi jaringan IP umumnya adalah Router. Availability (ketersediaan) adalah persentase waktu router IP dapat ber­fungsi untuk menyediakan layanan.

1. Simulasi Model

Di dalam simulasi jaringan berbasis IP dengan mempergunakan simulator OPNET, hal-hal yang perlu dilakukan antara lain:

a. Konfigurasi Jaringan, di dalam software OPNET harus dilkukan penggambaran model jaringan yang akan disimulasikan. Konfigurasi yang digambarkan disesuaikan dengan model jaringan yang akan disimulasikan. Secara umum untuk menggambarkan suatu jaringan berbasis IP antara lain terdapat: Router, bridge/switch, hub, LAN, link baik yang dipergunakan untuk menghubungi antar router ataupun hubungan ke user, workstation, application server, dll. Kelengkapan suatu model akan tergantung kepada kebutuhan dan kerumitan jaringan yang diinginkan.

Gambar 2. Model jaringan IP untuk layanan xDSL

Gambar 3. Perangkat model xDSL di sisi pelanggan

b. Profile User, dipergunakan untuk menggambarkan profile dari user yang disimulasikan di dalam model tersebut. Sebagai contoh, profile karyawan akan memiliki profile sesuai dengan kondisi karyawan di dalam suatu perusahaan apakan dia memiliki akesbilitas untuk menjalankan semua aplikasi di dalam jaringan perusahaan tersebut atau terbatas.

Gambar 4. Profile User

Layanan, dipergunakan untuk menggambarkan aplikasi/layanan apa saja yang dijalankan di dalam jaringan tersebut. Di dalam simulator OPNET, aplikasi yang dapat dijalankan antara lain Email, TELNET, Database, FTP, Print, VoIP, remote login, video conference ataupun aplikasi lain yang disesuaikan dengan kebutuhan pelanggan. Aplikasi tersebut merupakan aplikasi yang default telah disediakan oleh OPNET, dan masing-masing terdiri atas aplikasi yang dijalankan secara umum, rendah, berat ataupun dapat disetting sesuai kebutuhan.

Gambar 5. Contoh layanan untuk untuk suatu profile

d. Parameter-parameter lain yang biasanya dipergunakan secara khusus seperti QoS, routing protocol, dll.

4. Hasil Simulasi

Setelah konfigurasi yang digambarkan di dalam OPNET sesuai dengan keinginan maka langkah terakhir adalah menjalankan simulasi itu sendiri. Sebelum dilakukan simulasi perlu dilakukan penentuan parameter yang diinginkan, OPNET menyediakan beberapa parameter sesuai dengan teknologinya seperti halnya Link Usage baik itu dalam persentasi dari besaran transmisi ataupun langsung BW nya, Delay, Network Health, dll. OPNET juga dapat melakukan simulasi terhadap suatu titik tertentu saja ataupun untuk semua titik di dalam suatu jaringan.

Simulasi dilakukan di dalam suatu waktu tertentu di sesuaikan dengan kerumitan jaringan yang ada, kemampuan sistem serta detail hasil yang diinginkan. Bentuk report yang dihasilkan dapat berupa grafik ataupun dalam angka yang dapat juga berupa suatu file atau langsung dalam bentuk report WEB. Di dalam OPNET hasil simulasi dapat menghasilkan suatu simulasi yang menggambarkan suatu kondisi jaringan dari waktu ke waktu. Bila fungsi ini dijalankan maka akan muncul jaringan yang digambarkan serta gerakan trafik yang berjalan dari awal ke akhir secara real. Gambaran ini memudahkan kita untuk belajar bagaimana cara kerja suatu jaringan berbasis paket dari awal hingga akhir.

Dalam simulasi ini pula dicatat berbagai pesan error atau sekedar pesan peringatan baik dari sudut pandang konfigurasi, setting protokol dan aplikasi, overload transmisi, maupun kesalahan-kesalahan lain yang dapat mengakibatkan turunnya performansi jaringan. Simulasi yang baik adalah jika dapat mempresentasikan jaringan mendekati keadaan sebenarnya, sehingga munculnya berbagai kesalahan dapat menjadi koreksi terhadap jaringan yang dimodelkan tersebut.

Tahap simulasi merupakan tahap yang paling panjang dari seluruh waktu simulasi ini. Hal ini dikarenakan simulasi harus dilakukan secara bertahap dari komposisi jaringan yang paling sederhana hingga sampai pada komposisi yang sesungguhnya.

Gambar 6. Menjalankan simulasi

Gambar 7.

Contoh hasil simulasi (Throughput suatu link)

Gambar 8. Contoh hasil simulasi (penggunaan link berdasarkan %)

Statistic

Average

Maximum

Minimum

Disclaimer: Isi diluar tanggung jawab Redaksi

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: