Antrian dan Tumbukan (Queuing and Congestion)

Antrian dan Tumbukan

(Queuing and Congestion)Jurusan Sistem Komputer

Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi

PTA 2020/2021

Antrian dan Tumbukan

﹡ Memahami

pemanfaatan model

antrian dan tumbukan

pada jaringan

komputer

﹡ Memahami

pemanfaatan dalam

sisi teoritis dan praktis

﹡ Modeling Antrian

pada Jaringan

Komputer

﹡ Modeling Tumbukan

pada Jaringan

Komputer

﹡ Perhitungan kejadian

tumbukan dalam

Jaringan Komputer

2

MateriTujuan

Antrian

Teori Antrian

﹡ Antri Orang

﹡ Antri Barang

﹡ Lamanya waktu menunggu kecepatan

pelayanan

﹡ Kondisi objek menuju dilayani

4

Mengapa5

Antrian Waktu dan Biaya

6

Proses Antrian

7

Proses MarkovProses Poisson

Proses

Stochastic

Proses Birth-death

B DC

A

Proses Antrian

8

Proses MarkovProses Poisson

Proses

Stochastic

Proses Birth-death

B DC

A

Proses kedatangan

poisson

Kedatangan memory

waktu interval

eksponen

Proses Markov transisi

bagian terlarang

sekitarnya

Stage n n+1 atau n-1

Rantai markov

State masa datang

tidak bergantung pada

masa lalu

Rantai stochastic

Proses berkelanjutan,

nilai terbatas dan

dihitung

Metode Antrian

9

Shape & DropFIFO

Penjadwalan

(Schedulling)

Prioritas

B DC

A

Metode Antrian

10

Beban trafik tinggi

Trafik tinggi Pemotongan

bandwidth Drop

Shape & Drop

Trafik tinggi antrian

Bandwidth menengah

64 kbps bootle

neck

FIFO

Membagi paket dalam ukuran sama

Algoritma Round Robin

Penjadwalan (Schedulling)

Port, alamat IP atau sub

net

Trafik tinggi priorotas

nilai terendah

Bandwidth sempit

Prioritas

B DC

A

Teknik

Antrian11

Teknik Antrian

12

1. FIFO (First in First

out)

2. LIFO (Last in Forst out)

3. Random (Acak)

Teknik Antrian

13

4. Prioritas Antrian

5. Stochastic Fairness

Queuing (SFQ)

6. Token Bucket

Filter (TBF)

Teknik Antrian

14

7. Filtering

Jenis Antrian

15

Pertama datang,

Pertama dilayani

1. FIFO (First in First out)

Terakhir datang,

Pertama dilayani

2. LIFO (Last in Forst out)

Pelayanan secara acak

3. Random (Acak)

Jaringan bandwidth menengah 64kbps

Menghabiskan SD Processor dan Memory

Teknik Antrian

16

4. Prioritas Antrian

5. Stochastic Fairness Queuing (SFQ)

Bandwidth

Alamat, Port, IP Address, Subnet ataupun

Jenis Type of Service

Membagi paket data dalam jumlah sama

Paket data antrian keluar dengan penjadwalan

(Algoritma Round Robin)

Teknik Antrian

17

7. Filtering Ditentukan jenis, alamat IP, alamat

PORT dan TOS nya

Mengarahkan suatu paket tujuan

yang benar

Marahkan paket klasifikasi paket

(class) sesuai arah alirannya

6. Token Bucket Filter (TBF)

Bandwidth dibatasi metode shape & drop

Prinsip aliran token dengan kecepatan konstan

Aliran paket data melampaui kecepatan token masuk bucket

FIFO

18

SFQ TBF

Prioritas Antrian

19

Filtering

20

Klasifikasi Paket Antrian

21

Klasifikasi

Prioritas

Class

Based

Queue

(CBQ)

Hierarchy

Token

Bucket

(HTB)

Random

Early

Detection

Policing

dan Paket

Markin

Klasifikasi Paket Antrian

Klasifikasi Prioritas

Pemberian kelas dalam setiap paket

Mengarahkan dan menyaring aliran paket

data

22

Klasifikasi Paket Antrian

Class Based Queue (CBQ)

Mudah dikonfigurasi

Sharing dan meminjam bandwidth antar

class

Memiliki fasilitas user interface

Mengatur pemakaian bandwidth jaringan

tiap user

Bandwidth lebih nilai set potong

(shaping)23

Klasifikasi Paket Antrian

Hierarchy Token Bucket (HTB)

HTB sedikit opsi dan lebih presisi

konfigurasi

Fasilitas trafik setiap level

Bandwidth tidak terpakai klasifikasi yang

rendah

Setiap bagian dapat membantu bagian lain

Perusahaan dengan banyak striktur

organisasi24

Klasifikasi Paket Antrian

Random Early Detection/Random Early

Drop

Gateway/router backbone trafik yang

tinggi

RED kendali trafik jaringan trafik tinggi

lancar berdasarkan nilai antrian min dan

maks

Antrian lebih nilai maks RED akan

drop secara acak25

Klasifikasi Paket Antrian

Policing dan Paket Markin

Device hanya mengendalikan paket

data keluar Ethernet

Policing mengendalikan paket data

masuk Ethernet melalui device

Administrator memberi batas maks

paket yang lewat device dan policing

26

Yang Mempengaruhi Sistem Antrian

27

Input

Proses Layanan

Disiplin Antrian

Yang Mempengaruhi Sistem Antrian

28

Jumlah kedatangan per satuan waktu

Jumlah antrian

Panjang antrian maksimal

Input

Jumlah server

Distribusi waktu pelayanan

Proses Layanan

FIFO

LIFO

Random

Prioritas

Disiplin Antrian

Tipe Jaringan dalam Antrian

29

Antrian masuk dan keluar jaringan

Open Network

Antrian tidak dapat masuk dan

keluar jaringan

Closed Network

Struktur Dasar Model

Antrian

30

AntrianMekanisme

PelayananPopulasi

Sistem Antrian

Antrian

Masuk

Antrian

Keluar

Arrival

(Kedatangan)

31

Waktu

Pelayanan

Waktu

Menunggu

Satuan Penerima

Pelayanan (spp)

Pemberi

Pelayanan (pp)

Rata-rata

Kedatangan (rrk)Rata-rata

Pelayanan (rrp)

Istilah dalam Antrian

﹡ Kedatangan (Arrival) Datangnya

pelanggan untuk dilayani

﹡ Waktu Pelayanan Lama pelayanan

sampai selesai

﹡ Waktu Menunggu Waktu menunggu

untuk dilayani (waktu menunggu selama

dalam sistem)

32

Istilah dalam Antrian

﹡ Satuan Penerima Pelayanan (spp)

Pelanggan (Customer)

﹡ Pemberian Pelayanan (pp) Server

﹡ Rata-rata Kedatangan (rrk) Banyaknya

kedatangan spp per satuan waktu

﹡ Rata-rata Pelayanan (rrp) Banyaknya

pelayanan yang dapat diberikan dalam

waktu tertentu

﹡33

Bentuk Antrian

34

1 Satu barisan dan satu fase

pelayanan

Data Pelayanan Keluar

2 Satu barisan dengan beberapa

fase pelayanan

Datang Pelayanan Fase 1

Pelayanan Fase 2 Pelayanan Fase 3

Keluar

Bentuk Antrian

35

Antrian tunggal

Server

tunggal

Antrian tunggal

Server seri

Bentuk Antrian

36

3 Satu atau beberapa barisan

dan lebih dari satu

Datang Keluar

Pelayanan 1

Pelayanan 2

Pelayanan 3

Pelayanan 4

Bentuk Antrian

37

Antrian tunggal

Server

paralel

Bentuk Antrian

38

4 Satu atau beberapa barisan

dan beberapa fase pelayanan

Datang Keluar

Pelayanan 1-1

Pelayanan 2-1

Pelayanan 3-1

Pelayanan 4-1

Pelayanan 1-2

Pelayanan 2-2

Pelayanan 3-2

Pelayanan 4-2

Bentuk Antrian

39

Antrian banyak

Server

banyak paralel

Bentuk Antrian

40

5Campuran : Satu pelanggan

dilayani beberapa pelayan dan

keluar hanya dari satu pintu

Keluar

Pelayanan 1

Pelayanan 2

Pelayanan 3

Pelayanan 4

Pelayanan

AkhirDatang

Bentuk Antrian

41

Antrian banyak

Server

banyak seri

Jenis Model Antrian

Kedatangan menurut saluran tunggal

Poisson dengan rata-rata pelayanan

eksponensial

Ciri :

1. Hanya ada satu unit pp

2. Spp datang mengikuti fungsi Poisson

3. Rrp mengikuti fungsi eksponensial dan

bebas terhadap banyaknya pelanggan

yang berada dalam antrian

4. Kedatangan diberlakukan secara FIFO42

Thanks!Any questions?

43