ANALISIS OPTIMASI KINERJA PROTOKOL ROUTING ...eprints.unram.ac.id/11055/1/FIX_LAPORAN_MADE WINDRA...ANALISIS OPTIMASI KINERJA PROTOKOL ROUTING AODV DAN AOMDV DENGAN MENGGUNAKAN METODE

ANALISIS OPTIMASI KINERJA PROTOKOL ROUTING AODV

DAN AOMDV DENGAN MENGGUNAKAN METODE RFAP

UNTUK MENCEGAH RREQ FLOODING ATTACKS PADA

JARINGAN MANET

Tugas Akhir

Untuk memenuhi sebagai persyaratan

Mencapai derajat Sarjana S-1 Program Studi Teknik Informatika

Oleh:

I Made Windra Yudistiana

F1D 014 034

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MATARAM

2018

Scanned by CamScanner

iii

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR

Saya yang bertanda tangan di bawah ini bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat

karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan

tinggi, dan sepanjang sepengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang

pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah

ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Mataram, November 2018

I Made Windra Yudistiana

iv

PRAKATA

Puji syukur penulis panjatkan kepada kehadirat Tuhan Yang Maha Pengasih dan

Penyayang atas segala berkah, bimbingan dan karunia-Nya, sehingga penlis dapat

menyelesaikan penyusunan tugas akhir dengan judul “Analisis Optimasi Kinerja Protokol

Routing AODV dan AOMDV dengan Menggunakan Metode RFAP untuk Mencegah

RREQ Flooding Attacks pada Jaringan MANET”.

Tugas Akhir ini dilaksanakan di Program Studi Teknik Informatika, Fakultas

Teknik, Universitas Mataram. Tujuan dari tugas akhir ini adalah melakukan optimasi

kinerja protokol routing AODV dan AOMDV dengan menambahkan fitur pencegahan

serangan RREQ flooding, yaitu RFAP (RREQ Flooding Attacks Prevention) pada

jaringan MANET serta melakukan analisis kinerja setelah melakukan optimasi metode

yang diusulkan dengan parameter uji performasi Throughput, Average End-to-End Delay

dan Normalized Routing Load. Tugas Akhir ini merupakan salah satu persyaratan

kelulusan guna mencapai gelar kesarjanaan di Program Studi Teknik Informatika,

Fakultas Teknik, Universitas Mataram.

Dalam penulisan skripsi ini tentunya tidak lepas dari kekurangan, baik aspek

kualitas maupun aspek kuantitas dari materi penelitian yang disajikan. Semua ini

didasarkan dari keterbatasan yang dimiliki penulis. Penulis menyadari bahwa skripsi ini

jauh dari sempurna sehingga penulis membutukan kritik dan saran yang bersifat

membangun untuk kemajuan teknologi di masa yang akan datang. Akhir kata semoga

tidaklah terlampaui berlebihan, bila penulis berharap agar karya ini dapat bermanfaat bagi

pembaca.

Mataram, November 2018

Penulis

v

UCAPAN TERIMA KASIH

Tugas Akhir ini dapat diselesaikan berkat bimbingan dan dukungan ilmiah

maupun materil dari berbagai pihak, oleh karena itu pada kesempatan ini penulis

menyampaikan ucapan terima kasih yang setulus-tulusnya kepada :

1. Ayahanda dan ibunda tercinta yang telah mendukung dan menyediakan segala

kebutuhan selama perkuliahan hingga penelitian ini berakhir.

2. Bapak Andy Hidayat Jatmika, ST., M.Kom. selaku pembimbing utama yang telah

memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis selama penyusunan tugas akhir

ini hingga dapat terselesaikan dengan baik.

3. Bapak Ariyan Zubaidi, S.Kom, MT. selaku pembimbing pendamping yang telah

memberikan bimbingan dan arahan selama menyusun tugas akhir ini.

4. Bapak I Wayan Agus Arimbawa, ST., M.Eng., Bapak Ida Bagus Ketut Widiartha,

ST., MT. dan Bapak Fitri Bimantoro, ST., M.Kom. selaku dosen penguji yang telah

memberikan kritik dan saran yang bersifat membangun dalam menyelesaikan tugas

akhir ini.

5. Rekan-rekan mahasiswa Program Studi Teknik Informatika khususnya kepada

rekan-rekan angkatan 2014 yang telah membantu, memberi dukungan serta motivasi

selama proses pengerjakan tugas akhir ini.

6. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, yang telah memberi

bimbingan kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

Semoga Tuhan Yang Maha Esa memberikan imbalan yang setimpal atas bantuan

yang diberikan kepada penulis.

vi

DAFTAR ISI

HALAMAN COVER ..............................................................................................

SURAT PENGESAHAN USULAN TUGAS AKHIR ........................................... i

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ................................ iii

PRAKATA ............................................................................................................... iv

UCAPAN TERIMA KASIH ................................................................................... v

DAFTAR ISI ............................................................................................................ vi

DAFTAR TABEL .................................................................................................... viii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................... ix

DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................ xi

ABSTRAK ............................................................................................................... xii

ABSTRACT ............................................................................................................. xiii

BAB I PENDAHULUAN .......................................................................................

1.1. Latar Belakang ..................................................................................... 1

1.2. Rumusan Masalah ................................................................................ 2

1.3. Batasan Masalah .................................................................................. 2

1.4. Tujuan Penelitian ................................................................................. 2

1.5. Manfaat Penelitian ............................................................................... 3

1.6. Sistematika Penulisan Penelitian ......................................................... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI ........................................

2.1. Tinjauan Pustaka .................................................................................. 4

2.1.1. Penelitian Terkait ....................................................................... 4

2.1.2. Penelitian yang Diusulkan ......................................................... 7

2.2. Dasar Teori .......................................................................................... 8

2.2.1. Mobile Ad Hoc Network (MANET) .......................................... 8

2.2.2. Protokol Routing ........................................................................ 9

2.2.2.1. Definisi Protokol Routing ............................................. 9

2.2.2.2. Ad Hoc On Demand Distances Vector (AODV) .......... 10

2.2.2.3. Ad Hoc On Demand Multipath Distances Vector

(AOMDV) .................................................................... 11

2.2.3. Route Request (RREQ) Flooding Attacks ................................. 11

2.2.4. RREQ Flooding Attacks Prevention (RFAP) ............................ 11

vii

BAB III METODE PENELITIAN ..........................................................................

3.1. Lingkungan Uji Coba ...................................................................... 13

3.2. Diagram Alir Penelitian .................................................................. 14

3.3. Protokol Routing AODV (Ad Hoc On-Demand Distance Vector) .. 18

3.4. Protokol Routing AOMDV (Ad Hoc On-Demand Multipath

Distance Vector) .............................................................................. 20

3.5. Route Request (RREQ) Flooding Attacks ........................................ 22

3.6. Metode RFAP (RREQ Flooding Attacks Prevention) ..................... 22

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................................

4.1. Implementasi Serangan RREQ Flooding pada Protokol

Routing AODV dan AOMDV ........................................................ 25

4.2. Implementasi Metode RFAP ............................................................ 27

4.3. Langkah-Langkah Simulasi Jaringan MANET ................................ 30

4.3.1. Membuat Script Simulasi Jaringan MANET dengan TCL .... 30

4.3.2. Menjalankan Script Simulasi Jaringan MANET ................... 32

4.3.3. Melakukan Proses Filtering Hasil Simulasi dengan AWK .... 32

4.4. Hasil Simulasi Jaringan .................................................................... 35

4.5. Analisis Kinerja Simulasi Jaringan .................................................. 40

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................................

5.1. Kesimpulan .......................................................................................... 46

5.2. Saran .................................................................................................... 47

DAFTAR PUSTAKA ..............................................................................................

LAMPIRAN ............................................................................................................

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Daftar Penelitian Terkait ......................................................................... 4

Tabel 3.1. Spesifikasi Perangkat Keras yang digunakan ......................................... 13

Tabel 3.2. Parameter Lingkungan Uji Coba Penelitian ........................................... 13

Tabel 3.3. Skenario Simulasi Jaringan ..................................................................... 17

Tabel 4.1. Hasil Simulasi Jaringan Pada Kondisi Penambahan Node Flooder

terhadap Throughput .............................................................................. 36


terhadap Average End-to-End Delay ...................................................... 37


terhadap Normalized Routing Load ........................................................ 39

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Penggambaran Mobile Ad Hoc Network ............................................. 9

Gambar 2.2. Penggambaran Format dari RREQ ..................................................... 10

Gambar 2.3. Penggambaran Format dari RREP ...................................................... 10

Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian ...................................................................... 14

Gambar 3.2. Diagram Blok Skenario Simulasi ........................................................ 15

Gambar 3.3. Diagram Alir Protokol AODV ............................................................ 19

Gambar 3.4. Mekanisme (a) Penemuan Rute dan (b) Data (Route Update)

dan Route Error pada Protokol AODV .............................................. 20

Gambar 3.5. Mekanisme RREQ dan RREP pada Protokol AOMDV ..................... 21

Gambar 3.6. Mekanisme Serangan RREQ Flooding ............................................... 22

Gambar 3.7. Penggambaran Pencegahan Serangan RREQ flooding

dengan RFAP .................................................................................... 23

Gambar 3.8. Diagram Blok Skema Pencegahan Serangan RREQ

Flooding dengan Metode RFAP ....................................................... 24

Gambar 4.1. Proses Menjalankan File TCL ............................................................ 32

Gambar 4.2. Network Animation ............................................................................. 33

Gambar 4.3. File Trace ............................................................................................ 33

Gambar 4.4. Grafik Kualitas Throughput terhadap Penambahan Jumlah

Node Flooder dengan jumlah node terlibat sebanyak (a) 20 node,

(b) 40 node dan (c) 60 node ................................................................ 36

Gambar 4.5. Grafik Kualitas Average End-to-End Delay terhadap

Penambahan Jumlah Node Flooder dengan jumlah node

terlibat sebanyak (a) 20 node, (b) 40 node dan (c) 60 node ............... 38

Gambar 4.6. Grafik Kualitas Normalized Routing Load terhadap

Penambahan Jumlah Node Flooder dengan jumlah node

terlibat sebanyak (a) 20 node, (b) 40 node dan (c) 60 node ............... 40

Gambar 4.7. Grafik Kualitas Throughput terhadap Penambahan Jumlah

Node Flooder setelah Penerapan Metode RFAP dengan jumlah

node terlibat sebanyak (a) 20 node, (b) 40 node dan (c) 60 node ....... 43

Gambar 4.8. Grafik Kualitas Average End-to-End Delay terhadap

Penambahan Jumlah Node Flooder setelah Penerapan Metode

x

RFAP dengan jumlah node terlibat sebanyak (a) 20 node,

(b) 40 node dan (c) 60 node ................................................................ 38

Gambar 4.9. Grafik Kualitas Normalized Routing Load terhadap

Penambahan Jumlah Node Flooder setelah Penerapan

Metode RFAP dengan jumlah node terlibat sebanyak (a) 20 node,

(b) 40 node dan (c) 60 node ................................................................ 45

xi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Script TCL Simulasi Jaringan MANET pada Protokol AODV ..........

Lampiran 2. Script TCL Simulasi Jaringan MANET pada Protokol AOMDV .......

xii

ABSTRAK

Salah satu sektor yang sangat mempengaruhinya adalah dalam hal keamanan

jaringan (security). Hal ini disebabkan oleh karakteristik dari jaringan MANET yang

bersifat dinamis sehingga jaringan MANET sangat mudah diganggu oleh pihak yang

tidak bertanggung jawab. Salah satu serangan yang dapat terjadi pada jaringan MANET

adalah Route Request (RREQ) Flooding Attacks. Pada serangan RREQ flooding berupa

node-node palsu yang berada di luar area jaringan tersebut dan melakukan broadcast

RREQ ke node tujuan yang ada di dalam jaringan tersebut, sehingga memenuhi kapasitas

bandwidth tersebut yang mengakibatkan penurunan kualitas dalam penentuan rute

pengiriman data atau informasi ke node tujuan.

Untuk mencegah terjadinya serangan RREQ flooding, diperlukan sebuah metode

pencegahan terhadap serangan tersebut, yaitu RREQ Flooding Attacks Prevention

(RFAP). Metode ini bekerja dengan cara menemukan node-node yang kemungkinan

adalah malicious node kemudian diisolasikan dari jaringan untuk dipulihkan menjadi

node normal.

Penelitian ini akan dilakukan optimasi protokol routing AODV dan AOMDV

dengan menambahkan metode pencegahan RFAP serta mengetahui kinerja dari kedua

protokol tersebut dari segi throughput, average end-to-end delay dan normalized routing

load. Berdasarkan hasil simulasi yang dilakukan, bahwa penerapan metode RFAP pada

protokol routing AODV dapat menghasilkan kualitas jaringan lebih baik daripada

protokol AOMDV, baik dari segi parameter throughput, average end-to-end delay dan

normalized routing load.

Kata Kunci : MANET, RREQ, Flooding, RFAP, AODV, AOMDV.

xiii

ABSTRACT

One sector that greatly influences it is in terms of network security. This is due to

the characteristics of the MANET network that are dynamic so that the MANET network

is very easily disturbed by irresponsible parties. One of the attacks that can occur in

MANET network is Route Request (RREQ) Flooding Attacks. In RREQ flooding attacks

in the form of fake nodes that are outside the area of the network and broadcast RREQ to

the destination node in the network, so that it meets the bandwidth capacity which results

in a decrease in quality in determining the route of sending data or information to the

destination node.

To prevent the occurrence of RREQ flooding attacks, a prevention method for these

attacks is required, namely the RREQ Flooding Attacks Prevention (RFAP). This method

works by finding nodes that are likely to be malicious nodes then isolated from the

network to be restored to normal nodes.

This research will optimize the AODV and AOMDV routing protocols by adding

RFAP prevention methods and knowing the performance of the two protocols in terms of

throughput, average end-to-end delay and normalized routing load. Based on the results

of the simulation, that the application of the method RFAP on AODV routing protocol

can produce network quality is better than AOMDV protocol, both in terms of throughput,

average end-to-end delay and normalized routing load.

Keywords: MANET, RREQ, Flooding, RFAP, AODV, AOMDV.

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Pada saat ini, jaringan MANET sangat bergantung pada kualitas kinerja pada

jaringan itu sendiri. Salah satu sektor yang sangat mempengaruhinya adalah dalam hal

keamanan jaringan (security). Sektor keamanan ini sangat diperhatikan, disebabkan oleh

karakteristik dari jaringan MANET yang bersifat dinamis sehingga jaringan MANET

sangat mudah diganggu oleh pihak yang tidak bertanggung jawab. Salah satu teknik untuk

bisa menggangu jaringan ini adalah melalui serangan tertentu. Serangan pada jaringan

MANET dilakukan dengan cara menggangu sumber daya jaringan, proses penentuan rute,

proses pengiriman paket data dan sebagainya sehingga secara otomatis akan penurunan

kualitas keamanan, kegagalan link dan kendala daya tahan (lifetime) rute.

Salah satu serangan yang dapat terjadi pada jaringan MANET adalah Route Request

(RREQ) Flooding Attacks. Pada serangan RREQ flooding berupa node-node palsu yang

berada di luar area jaringan tersebut dan melakukan broadcast RREQ ke node tujuan yang

ada di dalam jaringan tersebut, sehingga memenuhi kapasitas bandwidth tersebut yang

mengakibatkan penurunan kualitas dalam penentuan rute pengiriman data atau informasi

ke node tujuan. Dalam hal ini serangan tersebut dapat bekerja pada protokol yang

mempunyai mekanisme perutean RREQ, yaitu AODV dan AOMDV. Dimana AODV dan

AOMDV merupakan salah satu protokol routing yang memilki sistem penentuan rute

pengiriman data yang sangat baik.

Untuk mencegah terjadinya serangan RREQ flooding, diperlukan sebuah metode

pencegahan terhadap serangan tersebut, yaitu RREQ Flooding Attacks Prevention

(RFAP). Metode ini bekerja dengan cara menemukan node-node yang kemungkinan

adalah malicious node kemudian diisolasikan dari jaringan untuk dipulihkan menjadi

node normal. Dengan teknik tersebut, metode RFAP dapat mengurangi serangan RREQ

flooding, hal ini disebabkan oleh metode tersebut dapat dengan mudah menemukan node

penyerang dan melindungi jaringan dari serangan RREQ flooding.

Penelitian ini akan dilakukan pengoptimasikan kinerja protokol routing pada

jaringan MANET dengan menggunakan metode RFAP. Hasil dari optimasi metode

RFAP akan diterapkan pada kerangka protokol routing AODV dan AOMDV dikarenakan

berdasarkan penelitian sebelumnya, kedua protokol tersebut mudah diserang oleh

2

serangan tertentu, khususnya serangan RREQ flooding. Dengan demikian, harapan dari

hasil penelitian ini dapat meningkatkan kualitas keamanan yang lebih baik pada jaringan

MANET akibat serangan RREQ flooding serta mengetahui pembandingan hasil penilaian

kualitas pada kerangka protokol routing AODV dan AOMDV dari segi Throughput,

Average End-to-End Delay dan Normalized Routing Load.

1.2. Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah dalam Tugas Akhir ini adalah:

1. Bagaimana menerapkan metode RFAP pada kerangka protokol routing AODV dan

AOMDV?

2. Bagaimana kinerja kualitas jaringan pada protokol AODV dan AOMDV setelah

menerapkan metode RFAP berdasarkan parameter uji Throughput, Average End-

to-End Delay dan Normalized Routing Load?

1.3. Batasan Masalah

Untuk membatasi ruang lingkup dari permasalahan yang ada, serta agar mencapai

tujuan dan sasaran berdasarkan pada rumusan masalah di atas, maka diberikan beberapa

batasan masalah yaitu :

1. Simulasi ini menggunakan Network Simulator 2 (NS-2) versi 2.35.

2. Protokol routing yang digunakan AODV dan AOMDV.

3. Jumlah node yang akan disimulasikan adalah 20, 40 dan 60 node.

4. Jumlah node flooder yang akan disimulasikan adalah 2, 4, 6, 8 dan 10 node.

5. Jenis serangan yang diterapkan adalah serangan RREQ flooding attacks.

6. Jenis metode pencegahan serangan yang dilakukan adalah metode RREQ Flooding

Attacks Prevention (RFAP).

7. Parameter uji performasi protokol yang akan dibandingkan adalah Throughput,


1.4. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:

1. Menerapkan metode RFAP pada kerangka protokol routing AODV dan AOMDV.

3

2. Mengetahui penilaian kualitas jaringan pada protokol AODV dan AOMDV setelah

menerapkan metode RFAP berdasarkan parameter uji Throughput, Average End-

to-End Delay dan Normalized Routing Load.

1.5. Manfaat Penelitian

Adapun manfaat dari penelitian ini adalah memberikan gambaran secara obyektif

penerapakan metode RFAP pada jaringan MANET, khususnya pada protokol AODV dan

AOMDV serta mengetahui kualitas kinerjanya dari segi Throughput, Average End-to-

End Delay dan Normalized Routing Load. menggunakan Network Simulator 2 (NS-2).

1.6. Sistematika Penulisan Penelitian

1. PENDAHULUAN

Bab ini berisi latar belakang penulisan tugas akhir, rumusan masalah, batasan

masalah, metodologi penelitian dan sistematika penulisan.

2. TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI

Bab ini menjelaskan mengenai penelitian yang telah dilakukan sebelumnya dan

menjelaskan penelitian yang diusulkan pada Tugas Akhir serta menjelaskan dasar

teori yang terkait pada penelitian yang diusulkan.

3. METODE PENELITIAN

Bab ini berisi perencanaan simulasi jaringan dan membahas langkah – langkah

penelitian.

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab ini berisi pelaksanaan simulasi dan hasil analisis data simulasi jaringan.

5. KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi beberapa kesimpulan yang didapat dan saran-saran berdasarkan hasil

analisis data simulasi jaringan.

4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka

Pada Sub Bab ini peneliti akan menjelaskan tentang penelitian-penelitan terkait

serta penelitian yang akan diusulkan pada Tugas Akhir ini.

2.1.1. Penelian Terkait

Berikut ini merupakan penelitian-penelitian yang berhubungan dengan penelitian

yang akan diusulkan seperti pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1. Daftar Penelitian Terkait

No. Referensi Penelitian Terkait Keterangan

1. Fatkhurrozi, 2018 Analisis Perbandingan

Kinerja Protokol

AOMDV, DSDV, dan

ZRP Sebagai Protokol

Routing Pada Mobile

Ad-Hoc Network

(MANET)

MANET merupakan jaringan nirkabel yang

terdiri dari sekumpulan mobile node yang

saling berkomunikasi secara multi hop dalam

topologi yang dinamis tanpa memerlukan

infrastruktur penunjang. Protokol routing

MANET umumnya dibedakan menjadi tiga

jenis, yakni protokol routing reaktif, proaktif,

dan hybrid. Ketiga jenis protokol routing

tersebut memiliki perbedaan algoritma dalam

metode pencarian rute. Salah satu contoh dari

ketiga jenis protokol routing tersebut

diantaranya AOMDV, DSDV, dan ZRP.

Penelitian ini dilakukan untuk

membandingkan kinerja tiga jenis protokol

routing yang berbeda, yaitu AOMDV, DSDV,

dan ZRP ketika disimulasikan dalam ruang

lingkup yang berbeda luas area dan jumlah

mobile node. Simulasi dilakukan

menggunakan Network Simulator 2 dan diukur

berdasarkan empat parameter, yaitu

throughput, end-to-end delay, packet delivery

ratio, dan normalized routing load.

Berdasarkan pengujian yang dilakukan dalam

skenario luas area dan jumlah mobile node

yang berbeda dapat disimpulkan bahwa

5

protokol AOMDV memiliki nilai rata-rata

packet delivery ratio dan throughput tertinggi.

Sedangkan dalam pengukuran end-to-end

delay dan normalized routing load nilai rata-

rata terbaik terdapat pada protokol DSDV.

2. Anggraini, 2017 Analisis Pembandingan

Performasi Protokol

Routing AODV Dan

DSR Pada Mobile Ad-

Hoc Network

(MANET)

Penelitian ini dilakukan simulasi untuk

mengetahui hasil perbandingan dari

performansi routing AODV dan DSR

menggunakan software simulator OPNET

Modeler 14.5. Parameter performansi jaringan

tersebut berupa latency, throughput, jitter dan

packet loss. Dari hasil penelitian diperoleh

hasil bahwa performansi latency pada routing

AODV lebih baik dibandingkan routing DSR

dengan nilai selisih nilai sebesar 492 ms.

Untuk parameter throughput, routing AODV

pada layanan video conferencing lebih baik

dibandingkan dengan routing DSR dengan

selisih nilai sebesar 88737,144 bps. Untuk

parameter jitter layanan voice pendukung

layanan video conferencing, routing AODV

lebih baik dibandingkan dengan routing DSR

dengan nilai selisih 1,34 ms. Untuk packet

loss, routing AODV pada layanan video

conferencing lebih baik dibandingkan pada

routing DSR dengan selisih nilai sebesar

5,537%. Dari seluruh simulasi diperoleh

routing AODV lebih baik dibandingkan DSR

dilihat dari nilai performansi latency,

throughput, dan jitter, sedangkan routing DSR

lebih baik dibandingkan AODV dilihat dari

nilai performansi packet loss.

3. Rifquddin, 2015 Evaluasi Kinerja

Protokol AOMDV

Terhadap Serangan

Rushing dan Flooding

Pada MANET Dengan

Menggunakan Network

Simulator 2 (NS-2)

Pada penelitian ini dirancang jaringan

MANET dengan menggunakan protokol

routing AOMDV. Jaringan disimulasikan

menggunakan Network Simulator 2 v2.35.

Jaringan ini diberikan serangan rushing dan

flooding. Terdapat 3 skenario yang digunakan

dalam penelitian ini, yaitu kondisi jaringan

6

terkena serangan rushing, serangan flooding,

dan serangan rushing dan flooding bersamaan.

Parameter yang digunakan dalam analisis

performansi protokol AOMDV adalah Packet

Delivery Ratio (PDR), Throughput, dan

Delay. Hasil simulasi menunjukkan

penurunan performansi terbesar jaringan

dengan protokol AOMDV untuk nilai packet

delivery ratio dan throughput terjadi saat

terkena serangan rushing dan flooding

bersamaan dengan jumlah node flooder

sebanyak 10 node. Nilai Packet Delivery

Ratio menurun sebesar 17,596%. Nilai

throughput mengalami penurunan sebesar

84,23 %. Nilai delay mengalami peningkatan

terbesar pada kondisi terkena serangan

flooding dengan 10 node flooder. Nilai delay

meningkat dari kondisi normal sebesar 59,15

ms menjadi 269,734 ms pada kondisi flooding

10 node flooder.

4. Bhalodiya, 2015 Study of Detection and

Prevention Techniques

for Flooding Attack on

AODV in MANET

Mobile Ad Hoc Network adalah suatu jaringan

dimana node bergerak tanpa infrastruktur tetap

atau administrasi terpusat. Jaringan MANET

rentan terhadap serangan keamanan karena

otentikasi yang terdesentralisasi. Black hole,

gray hole, worm hole, dan flooding adalah

jenis ancaman keamanan yang mempengaruhi

jaringan. Makalah ini menyajikan tinjauan

terhadap jaringan MANET, protokol routing

AODV, serangan flooding dan perbandingan

berbagai teknik deteksi dan pencegahan

serangan flooding. Di antara semua teknik ini,

teknik RFAP dapat dengan mudah

menemukan node penyerang dan melindungi

jaringan dari serangan RREQ flooding.

Metode ini dapat memulihkan node berbahaya

setelah node tersebut dikeluarkan serta

dimasukkan ke dalam suatu list-list pemulihan.

dan melindungi jaringan terhadap penyerang.

7

RFAP ini memiliki kemampuan untuk

menghentikan dan mengisolasi serangan

flooding tanpa beban tambahan pada sumber

daya jaringan

5. Laeeq, 2012 RFAP, A Preventive

Measure Against Route

Request Flooding

Attack in MANETS

MANET adalah jaringan yang paling mudah

diterapkan. Kemudahan pengaturan dan fitur

operasional yang lebih cepat telah membuat

kategori jaringan nirkabel ini merupakan

jaringan komunikasi yang paling penting.

Karena tanpa topologi infrastruktur dan

protokol tanpa pertahanan, operasi MANET

selalu rentan terhadap penyusup yang

melanggar keamanan dan memanfaatkan

sumber daya jaringan. Salah satunya adalah

RREQ Flooding Attack (RFA) yang

merupakan salah satu serangan berbahaya di

MANET yang memanfaatkan protokol routing

on demand. Makalah ini memperkenalkan

RFAP, sebuah skema untuk mengurangi

serangan RREQ flooding di MANET dengan

memanfaatkan protokol AODV. Skema

simulasi ini dirancang khusus untuk MANET

yang memiliki mobilitas node lebih tinggi.

Hasil ini menggambarkan bahwa RFAP

memiliki kemampuan untuk memisahkan

node flooder dari jaringan dengan lebih baik

dibandingkan dengan AODV sederhana.

2.1.2. Penelitian yang Diusulkan

Pada penelitian ini akan dilakukan langkah optimasi kualitas jaringan MANET

akibat serangan RREQ flooding, yaitu RFAP (RREQ Flooding Attacks Prevention) yang

akan diterapkan pada kerangka protokol routing AODV dan AOMDV. Adapun hal

mendasar dalam mengambil penelitian ini berdasarkan penelitian sebelumnya yang

terkait dengan topik penelitian adalah :

a. Berdasarkan penelitian sebelumnya, metode RFAP dapat meningkatkan kualitas

keamanan jaringan MANET, RFAP bekerja dengan cara melakukan tindakan isolasi

terhadap node-node yang diduga sebagai malicious node, sehingga mengurangi

8

paket-paket RREQ yang dibuat oleh node tersebut. Dengan hal itu terjadi, diharapkan

akan mengurangi kondisi trafik jaringan yang membuat kualitas pengiriman akan

lebih baik jika dibandingkan sebelum tindakan pencegahan.

b. Penelitian ini juga berfokus dalam melakukan simulasi jaringan MANET pada

kerangka protokol routing AODV dan AOMDV. Hal ini dipilih berdasarkan

penelitian sebelumnya bahwa protokol AODV dan AOMDV sederhana

menghasilkan kualitas kinerja yang tidak baik akibat serangan RREQ flooding.

c. Penelitian ini akan melakukan untuk mengetahui kualitas kinerja protokol routing

AODV dan AOMDV setelah diterapkan metode RFAP untuk mengetahui protokol

yang mana mampu menerapkan metode RFAP dengan lebih baik.

d. Dalam segi parameter simulasinya, akan dilakukan pada kondisi jaringan dengan

mobilitas yang tinggi, dikarenakan berdasarkan penelitian sebelumnya bahwa

protokol AODV maupun AOMDV mampu melakukan kinerja yang baik pada saat

kondisi tersebut.

e. Dalam segi parameter uji kinerja jaringan, peneliti memilih tiga parameter yang

berdasarkan pada penelitian sebelumnya diharapkan dapat mewakili kualitas kinerja

metode pencegahan RFAP akibat serangan RREQ flooding, yaitu Throughput,


Dari hal-hal tersebut peneliti akan mendapatkan hasil penelitian mengenai

bagaimana penerapan metode RFAP untuk mencegah serangan RREQ flooding dan

mengetahui bagaimana kinerja jaringan setelah menerapkan metode tersebut. Untuk lebih

jelasnya mengenai metode penelitian yang akan dilakukan dapat dijelaskan pada Bab 3.

2.2. Dasar Teori

Pada Sub Bab ini peneliti akan menjelaskan teori-teori secara umum yang

berkaitan dengan penelitian yang akan diusulkan pada Tugas Akhir ini.

2.2.1. Mobile Ad Hoc Network (MANET)

Mobile Ad-Hoc Network (MANET) merupakan jaringan wireless multihop yang

terdiri dari kumpulan mobile node yang bersifat dinamik. Sistem yang digunakan pada

MANET bersifat yaitu mampu mengatur diri sendiri serta dibentuk oleh sekumpulan node

atau terminal yang dihubungkan oleh jalur-jalur nirkabel. Dalam suatu jaringan,

konektivitas beberapa node dapat menghilang karena jarak yang terlalu jauh dan muncul

9

node baru dalam satu waktu dikarenakan pergerakan node-node tersebut. Suatu bentuk

teknik pemodelan yang digunakan untuk menggambarkan hal tersebut yaitu Random

Waypoint Mobility Model [1].

Gambar 2.1. Penggambaran Mobile Ad Hoc Network

Node pada MANET tidak hanya berperan sebagai pengirim atau penerima data

saja, namun dapat juga difungsikan sebagai penghubung node yang lain. Untuk mengatur

seluruh proses routing pada topologi MANET tidak memerlukan router/node, karena

setiap device berfungsi sebagai router untuk menentukan arah yang akan ditentukan.

Sehingga pada proses komunikasi pada jaringan MANET sangat memerlukan protokol

yang tepat dan cepat agar node dapat mengirimkan paket data yang dibutuhkan oleh

jaringan MANET tersebut [1].

2.2.2. Protokol Routing

2.2.2.1. Definisi Protokol Routing

Protokol routing adalah standarisasi yang melakukan kontrol terhadap bagaimana

sebuah node dapat meneruskan paket diantara perangkat komputasi dalam jaringan

mobile ad-hoc network (MANET). Protokol routing layaknya sebuah router yang

berkomunikasi dengan perangkat lain untuk menyebarkan informasi dan mengijinkan

adanya pemilihan rute diantara dua node dalam jaringan. Protokol routing pada jaringan

ad hoc menjadi suatu permasalahan yang menantang untuk diteliti semenjak sebuah node

bisa bergerak secara bebas (acak). Pada ad hoc ada dua tipe protokol routing, yaitu [2]:

a. Proaktif : Destination Sequenced Distance Vector (DSDV), Cluster Switch

Gateway Routing (CSGR), Wireless Routing Protocol (WRP), Optimized Linkstate

(OLSR).

b. Reaktif : Dynamic Source Routing (DSR), Ad hoc On-demand Distance Vector

(AODV), Temporally Ordered Routing Algorithm (TORA), Associativy Based

Routing (ABR), Signal Stability Routing (SSR).

Ada juga pendekatan pada protokol routing hybrid yang mengkombinasikan

antara kedua tipe protokol routing, proaktif dan reaktif, contohnya Zone Routing Protocol

10

(ZRP).

2.2.2.2. Ad Hoc On-Demand Distance Vector (AODV)

AODV (Ad Hoc On-Demand Distance Vector) merupakan protokol routing yang

bersifat reaktif karena protokol ini mulai bekerja saat ada permintaan dari source node

untuk mencari tahu jalur-jalur yang akan digunakan untuk mengirimkan pesan ke node

tujuan. AODV akan berusaha untuk menemukan jalur yang tidak ada loop dan

menemukan jalu terpendek untuk menuju node tujuan sesuai tabel routing yang dibuat.

Ciri utama dari AODV adalah menjaga timer-based state pada setiap node sesuai dengan

penggunaan tabel routing. Tabel routing akan kadaluarsa jika jarang digunakan [2].

AODV memiliki route discovery dan route maintenance. Route Discovery berupa

Route Request (RREQ) dan Route Reply (RREP). Sedangkan Route Maintenance berupa

Data, Route Update dan Route Error (RRER). Adapun format dari RREQ dan RREP

pada protokol AODV dapat dilihat pada Gambar 2.2 dan Gambar 2.3 [3].

Source_addressSource_sequenc

eBroadcast_id

Destination_add

ress

Destination_seq

uenceHop_count

Gambar 2.2. Penggambaran Format dari RREQ

Source_addressDestination_add

ress

Destination_seq

uenceHop_count Lifetime

Gambar 2.3. Penggambaran Format dari RREP

Setiap node di dalam jaringan dengan protokol AODV mengandung informasi

mengenai rute yang sedang dipergunakan pada saat ini dengan menyimpan data-data

sebagai berikut [2]:

1. IP Address berupa alamat IP node tujuan sehingga memudahkan dalam melakukan

routing.

2. Destination Sequence Number berupa urutan nomor tujuan untuk mencegah

terjadinya routing loops yaitu suatu kondisi di mana sebuah paket terus

ditransmisikan dalam serangkaian router tanpa pernah mencapai jaringan tujuan.

3. Hop Count berupa jumlah dari hop ke tujuan.

4. Next Hop atau hop selanjutnya yang telah ditentukan untuk meneruskan paket di

dalam sebuah rute.

5. Life Time yaitu waktu yang berlaku untuk sebuah rute.

6. Active Neighbor List yaitu tetangga aktif yang menggunakan rute tertentu.

11

2.2.2.3. Ad Hoc On-Demand Multipath Distance Vector (AOMDV)

Ad Hoc On-Demand Multipath Distance Vector (AOMDV) adalah protokol

routing reaktif pengembangan dari protokol routing unipath AODV untuk meminimalisir

seringnya terjadi kegagalan hubungan dan rute yang terputus. Sama hal nya dengan

protokol routing lainnya, AOMDV juga menyediakan dua layanan utama yaitu route

discovery dan maintenance. AOMDV memiliki beberapa karakteristik yang sama dengan

AODV, dimana AOMDV berbasis vektor dan menggunakan pendekatan hop-by-hop.

Bahkan, AOMDV juga hanya melakukan pencarian rute ketika dibutuhkan dengan

menggunakan prosedur route discovery [4].

Perbedaan proses routing AOMDV dengan AODV terletak pada pemeliharaan

beberapa rute alternatif melalui prosedur route discovery tunggal. Pada AODV seluruh

duplikat RREQ akan dibuang, sedangkan dalam AOMDV beberapa duplikat RREQ dapat

digunakan dalam upaya pencarian beberapa rute alternatif. Inti dari metode routing

AOMDV, yaitu dalam proses penentuan beberapa rute alternatif yang digunakan harus

bersifat loop-free dan saling lepas (disjoint) [5].

2.2.3. Route Request (RREQ) Flooding Attacks

Flooding Attacks adalah jenis serangan aktif dimana penyerang menghabiskan

sumber daya jaringan, seperti bandwidth, konsumsi sumber daya node, seperti daya

komputasi dan daya baterai atau untuk mengganggu operasi dalam penentuan rute

sehingga menyebabkan degradasi yang parah pada kinerja jaringan. Dalam RREQ

flooding attacks, teknik penyerangan melalui pembentukan node-node palsu yang tidak

terdapat pada suatu jaringan dan melakukan broadcast paket RREQ secara terus menerus

sehingga dapat menurunkan kualitas bandwidth jaringan tersebut [6][7].

2.2.4. RREQ Flooding Attacks Prevention (RFAP)

Route Request Flooding Attack Prevention (RFAP) adalah suatu skema untuk

mengurangi RREQ flooding attack pada jaringan MANET. Skema ini pertama kali

menemukan node flooder, kemudian mengisolasinya dari jaringan, memberikan beberapa

tindakan pemulihan dan setelah proses pemulihan selesai akan mempertimbangkan

kembali apakah node tersebut merupakan node berbahaya atau tidak. Pada serangan

RREQ flooding bekerja dalam dua cara, yaitu dengan cara node menghasilkan beberapa

paket-paket RREQ pada void-id dengan nilai TTL maksimum atau flooder menggunakan

12

teknik flooding yang sama tetapi berhenti setelah mengirim beberapa RREQ, kemudian

setelah beberapa waktu lagi menghasilkan RREQ palsu yang sama. Dalam hal ini, skema

RFAP memiliki kemampuan untuk menghentikan dan mengisolasi kedua jenis serangan

tanpa beban tambahan pada sumber daya jaringan. Dikarenakan belum ada skema yang

lebih baik secara khusus untuk memerangi serangan RREQ flooding, metode RFAP ini

merupakan suatu tambahan yang sangat bagus [8][9].

13

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Lingkungan Uji Coba

Dalam penelitian ini akan menggunakan laptop Acer Aspire 4738 dan HP Probook

430 G1 dengan spesifikasi perangkat yang dapat dilihat pada Tabel 3.1 dan parameter

lingkungan uji coba penelitian yang digunakan pada NS-2 dapat dilihat pada Tabel 3.2.

Tabel 3.1. Spesifikasi Perangkat Keras yang digunakan

Komponen Spesifikasi

Acer Aspire 4738 HP Probook 430 G1

CPU Intel® CoreTM i5-460M CPU @

2.53 GHz

Intel® CoreTM i3-4010U CPU @

1.70 GHz

Sistem Operasi Linux Ubuntu 14.04 LTS 64-bit

Memori 4 GB 4 GB

Harddisk 1 TB 500 GB

Adapun perangkat lunak yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut :

• Network Simulator 2 (NS2) versi 2.35 untuk melakukan simulasi MANET.

• Microsoft Excel untuk membuat grafik hasil simulasi.

• Microsoft Word untuk membuat laporan akhir.

Tabel 3.2. Parameter Lingkungan Uji Coba Penelitian

Parameter Keterangan

Protokol AODV dan AOMDV

Luas Area Jaringan 500 x 500 m2

Waktu Simulasi 150 s

Jumlah Node 20, 40 dan 60 node

Kecepatan Node 5 m/s

Jumlah Node Penyerang 2, 4, 6, 8 dan 10 node

Jumlah Node yang Terlibat

dalam Transmisi Paket 1 node Sumber dan 3 node Tujuan

Model Antrian Drop tail

Pergerakan Node Random Waypoint

Model Propagasi Two Ray Ground

14

MAC Layer IEEE 802.11g

Jenis Antena Omni Directional

Jenis Trafik Transmission Control Protocol (TCP)

Tipe Transport FTP (File Transfer Protocol)

Ukuran Paket 100 Byte

Jenis Serangan RREQ Flooding Attacks

Jenis Pencegahan RFAP

3.2. Diagram Alir Penelitian

Berikut merupakan diagram alir penelitian yang akan dilakukan terkait dengan

optimasi kinerja protokol routing AODV dan AOMDV dengan menggunakan metode

RFAP untuk meningkatkan kualitas keamanan akibat serangan RREQ flooding seperti

pada Gambar 3.1.

MULAI

STUDI LITERATUR

PERANCANGAN SKEMA

SERANGAN RREQ

FLOODING

PERANCANGAN

METODE RFAP

PERANCANGAN

SKENARIO SIMULASI

JARINGAN

PENGUJIAN SKENARIO

SIMULASI JARINGAN

PENGOLAHAN HASIL

SIMULASI

MELAKUKAN ANALISIS

TERHADAP HASIL

SIMULASI

PENGAMBILAN

KESIMPULAN

PEMBUATAN LAPORAN

AKHIR

SELESAI

Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian

Dari diagram alir diatas dapat dijelaskan secara rinci alur penelitian ini, yaitu :

a. Studi Literatur

Pada bagian ini, peneliti melakukan riset terhadap topik penelitian yang akan

dilakukan. Hal ini dilakukan sebagai dasar untuk melakukan penelitian tersebut.

Sumber-sumber referensi terkait topik penelitian ini didapatkan melalui beberapa

makalah-makalah penelitian sebelumnya yang dapat dilihat pada Bab II, buku

penunjang yang terkait dalam penelitian serta berbagai sumber dari internet.

b. Perancangan Skema Serangan RREQ Flooding

Pada bagian ini, peneliti akan menentukan serangan yang akan diteliti pada simulasi

15

jaringan MANET dengan menggunakan protokol routing AODV dan AOMDV.

Dalam simulasi ini, peneliti menerapkan serangan Route Request (RREQ) Flooding

Attacks. Dalam hal ini serangan RREQ flooding menerapkan konsep serangan DoS

dengan memunculkan node-node palsu untuk membanjiri node asli dengan broadcast

RREQ palsu untuk menganggu proses penentuan rute pengiriman data.

c. Perancangan Metode RFAP

Dalam bagian ini, peneliti melakukan proses perancangan metode untuk melakukan

tindakan pencegahan serangan RREQ flooding, yaitu RFAP. Dimana skema RFAP

ini dilakukan dengan cara menemukan node yang terindikasi sebagai malicious node

dan akan dipulihkan menjadi node normal. Dengan melakukan tindakan pencegahan

RFAP, dapat mengurangi dampak dari serangan RREQ flooding, yaitu berkurangnya

tindakan pengiriman RREQ palsu oleh flooder melalui proses isolasi dari jaringan

dalam kurung waktu tertentu, sehingga mengurangi beban bandwidth jaringan yang

menyebabkan kualitas pengiriman data akan meningkat.

d. Perancangan Skenario Simulasi Jaringan

Berikut merupakan diagram alir proses perencanaan skenario simulasi jaringan

MANET terkait penelitian dalam mengoptimasikan kualitas keamanan jaringan pada

protokol AODV dan AOMDV dengan metode pencegahan RFAP akibat serangan

RREQ flooding sesuai dengan Gambar 3.2.

Mendefinisikan Serangan

RREQ Flooding

Mengatur Parameter Skenario

Simulasi

Melakukan Simulasi Jaringan

MANET menggunakan

protokol AODV dan

AOMDV dengan Metode

Pencegahan RFAP

Melakukan Simulasi Jaringan

MANET menggunakan

protokol AODV dan

AOMDV tanpa Metode

Pencegahan RFAP

Menghasilkan file trace (*.tr)

pada masing-masing simulasi

Melakukan Filtering terhadap

File Trace (.awk)

Menghasilkan pernilaian

performasi simulasi jaringan dari

segi Throughput, End-to-End

Delay dan NRL.

Menginialisasi Efek Pola

Trafik

Gambar 3.2. Diagram Blok Skenario Simulasi

1) Mendefinisikan serangan RREQ flooding

Dalam bagian ini, akan mendefinisikan serangan RREQ flooding pada simulasi

16

jaringan MANET. Dimana akan memasukkan kondisi-kondisi skema serangan,

penginialiasasi node-node flooder serta pergerakannya pada protokol routing AODV.

2) Menginialisasi efek pola trafik

Dalam melakukan simulasi ini, terdapat pola trafik yang memiliki efek-efek

untuk sebagai dasar pembandingan kinerja suatu jaringan bila dilihat dari kondisi-

kondisi tertentu. Adapun efek-efek tersebut adalah sebagai berikut:

a) Kapasitas Node (Network Size)

Menunjukkan berapa banyak node-node yang ada dalam jaringan MANET

tersebut.

b) Jumlah Node Penyerang

Menunjukkan berapa banyak node-node penyerang yang ada dalam jaringan

MANET tersebut.

3) Mengatur parameter skenario simulasi

Dalam simulasi ini menggunakan NS-2 (Network Simulator 2) versi 2.35.

Simulasi dilakukan pada area topologi jaringan berbentuk persegi (network area)

dengan ukuran 500 x 500 m2. Kemudian di dalam network area tersebut, ditentukan

jumlah kepadatan node sebanyak 20, 40 dan 60 node untuk mewakilkan kondisi

jaringan dengan kepadatan node rendah, sedang dan tinggi. Setiap node dapat

bergerak secara random (mobilitas node Random Waypoint) dengan kecepatan statis

5 m/s serta jumlah node penyerang yang akan masuk ke dalam jaringan adalah 2, 4,

6, 8 dan 10 node. Dalam proses pengantrian pada saat pengiriman paket akan

menggunakan metode Drop Tail, dimana paket pertama yang tiba di router adalah

paket pertama yang akan dikirim. Dalam simulasi ini akan menggunakan standar

jaringan dengan MAC Layer IEEE 802.11g dikarenakan menggunakan modulasi

sinyal OFDM, sehingga lebih resistan terhadap interferensi dari gelombang lainnya

serta menggunakan antenna Omni Directional dan metode propagasi Two Ray

Ground. Adapun jenis trafik jaringan yang digunakan pada simulasi jaringan ini

adalah TCP dengan bantuan jenis transportasi jaringan FTP.

4) Melakukan simulasi jaringan MANET dengan NS-2

Setelah melakukan persiapan-persiapan sebelumnya, dilakukan proses

simulasi jaringan MANET menggunakan Network Simulator 2 (NS-2). Pada

penelitian ini, protokol routing AODV dan AOMDV akan dimodifikasi sistem

keamanannya dengan menggunakan RFAP. Jika sudah selesai, maka akan dilakukan

17

pembandingan kualitas kinerja jaringan MANET antara protokol AODV dan

AOMDV setelah penerapan metode RFAP dengan melakukan tindakan serangan

RREQ flooding, serta dibandingkan dengan protokol AODV dan AOMDV sederhana

(tanpa penambahan metode pencegahan). Adapun skenario pengiriman data yang

dilakukan pada penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 3.3.

Tabel 3.3. Skenario Simulasi Jaringan

No. Jenis Simulasi Protokol

Routing

Jenis

Serangan

Jenis

Pencegahan

Jumlah

Node

Jumlah

Flooder

1. Simulasi

jaringan tanpa

metode

pencegahan

AODV dan

AOMDV

RREQ

Flooding

- 20 2, 4, 6, 8,

dan 10 40

60

2. Simulasi

jaringan dengan

metode

pencegahan

RFAP

AODV dan

AOMDV

RREQ

Flooding

RFAP 20 2, 4, 6, 8,

dan 10 40

60

5) Melakukan filtering terhadap file trace

Untuk mengetahui kualitas keamanan yang akan optimasikan, ada beberapa

parameter uji yang dapat dibandingkan antara sebelum dan sesudah optimasi

pencegahan serangan RREQ flooding pada kerangka protokol routing AODV dan

AOMDV pada jaringan MANET, yaitu :

a) Throughput

Throughput adalah jumlah paket data yang diterima per detik. Throughput

bisa disebut sebagai bandwidth dalam kondisi yang sebenarnya. Bandwidth

lebih bersifat tetap, sementara throughput sifatnya dinamis tergantung trafik

yang sedang terjadi. Throughput mempunyai satuan bps (bit per second) [7].

𝑇ℎ𝑟𝑜𝑢𝑔ℎ𝑝𝑢𝑡 = 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑎𝑘𝑒𝑡 𝑑𝑎𝑡𝑎 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑡𝑒𝑟𝑖𝑚𝑎

𝑊𝑎𝑘𝑡𝑢 𝑠𝑖𝑚𝑢𝑙𝑎𝑠𝑖 (3.1)

b) Average End-to-End Delay

Average End-to-end delay merupakan rata-rata waktu yang diambil dari

paket data yang tiba pada tujuan. Dalam hal ini hanya paket data yang berhasil

dikirim ke tujuan yang dihitung. Dimana end-to-end delay mempunyai satuan

ms (mili second) [5].

𝐴𝑣𝑒𝑟𝑎𝑔𝑒 𝐸𝑛𝑑 − 𝑡𝑜 − 𝐸𝑛𝑑 𝐷𝑒𝑙𝑎𝑦 = 𝑊𝑎𝑘𝑡𝑢 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑖𝑟𝑖𝑚𝑎𝑛

𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑎𝑘𝑒𝑡 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑡𝑒𝑟𝑖𝑚𝑎 (3.2)

c) Normalized Routing Load (NRL)

Normalized Routing Load adalah nilai perbandingan antara banyak paket

routing yang dikirim source node dan diteruskan (forwarding) dengan jumlah

18

paket data yang diterima pada destination node. Semakin tinggi nilai

perbandingan paket routing terhadap paket data yang diterima maka semakin

kurang efisien kinerja suatu protokol routing [5].

𝑁𝑅𝐿 = 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑎𝑘𝑒𝑡 𝑟𝑜𝑢𝑡𝑖𝑛𝑔

𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑎𝑘𝑒𝑡 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑡𝑒𝑟𝑖𝑚𝑎 (3.3)

e. Proses Pengolahan dan Analisis Hasil Simulasi

Pada bagian ini, peneliti mendapatkan hasil dari simulasi jaringan MANET dengan

menggunakan NS-2 dimana akan menghasilkan dalam bentuk file trace berekstensi

*.tr. Kemudian dilakukan pengolahan file tersebut dengan cara filtering untuk

mendapatkan nilai hasil simulasi sesuai dengan parameter uji yang dilakukan melalui

pemrograman AWK. Setelah mendapatkan nilai-nilai tersebut dibuat dokumentasi

hasil simulasi dalam bentuk grafik dan peneliti melakukan analisa terhadap hasil-hasil

dari simulasi tersebut.

f. Pengambilan Kesimpulan

Pada bagian ini, peneliti menentukan kesimpulan dari penelitian yang dilakukan

berdasarkan analisa-analisa yang telah dikakukan sebelumnnya.

g. Pembuatan Laporan Akhir

Pada bagian ini, peneliti melakukan dokumentasi penelitian secara menyeluruh

melalui pembuatan laporan akhir, dimana memiliki tujuan sebagai bahan referensi

baru bagi peneliti lain untuk mencoba penelitian lebih lanjut terhadap topik yang

diambil.

3.3. Protokol Routing AODV (Ad Hoc On-Demand Distance Vector)

Pada protokol routing AODV mengadopsi mekanisme yang sangat berbeda untuk

menjaga informasi routing. AODV menggunakan tabel routing dengan satu entry untuk

setiap tujuan. Tanpa menggunakan routing sumber, AODV mempercayakan pada tabel

routing untuk menyebarkan Route Reply (RREP) kembali ke sumber dan secara

sekuensial akan mengarahkan paket data menuju node tujuan. AODV juga menggunakan

sequence number untuk menjaga setiap tujuan agar didapat informasi routing yang

terbaru dan untuk menghindari routing loops. Semua paket yang diarahkan membawa

sequence number ini [1]. Berikut merupakan diagram alir dari protokol AODV seperti

pada Gambar 3.3 [10].

19

MULAI

Apakah rute

tersedia di tabel

routing?

Melakukan update tabel

routing

Melakukan broadcast

(node mengirimkan sinyal

untuk menemukan node

lain)

TidakYa

Mengirim pesan (message) ke

node tujuan

Apakah node sudah siap

menerima pesan?

Node penerima

mengirimkan back ready

signal

Melakukan route

mainternance

Mengaktifkan local route

repair

Apakah node itu

adalah node tujuan?

Ya Tidak

Apakah route

altenatif terhubung

dengan node

tertangga?

YaTidak

Mengaktifkan local route

repair

Tidak

Memulai transmisi data

atau paket

Apakah proses

transmisi berjalan

sukses?

Ya

Tidak

SELESAI

Ya

Gambar 3.3. Diagram Alir Protokol AODV

Penemuan jalur (Path discovery) atau Route discovery dapat inisiasikan dengan

menyebarkan Route Reply (RREP), seperti terlihat pada Gambar 3.4. Ketika RREP

menjelajahi node, ia akan secara otomatis men-setup path. Jika sebuah node menerima

RREP, maka node tersebut akan mengirimkan RREP lagi ke node atau destination

sequence number. Pada proses ini, node pertama kali akan mengecek destination

20

sequence number pada tabel routing, apakah lebih besar dari 1 (satu) pada Route Request

(RREQ), jika benar, maka node akan mengirim RREP. Ketika RREP berjalan kembali ke

source melalui path yang telah di-setup, ia akan men-setup jalur ke depan dan meng-

update timeout [2].

S

D

RREQ

RREP

SI

D

Data

RERR

X

(a) (b)

Gambar 3.4. Mekanisme (a) Penemuan Rute dan (b) Data (Route Update) dan Route Error pada Protokol

AODV

Jika sebuah link ke hop berikutnya tidak dapat dideteksi dengan metode penemuan

rute, maka link tersebut akan diasumsikan putus dan Route Error (RERR) akan

disebarkan ke node tetangganya seperti terlihat pada Gambar 3.5. Dengan demikian

sebuah node bisa menghentikan pengiriman data melalui rute ini atau meminta rute baru

dengan menyebarkan RREQ kembali [2].

3.4. Protokol Routing AOMDV (Ad Hoc On-Demand Multipath Distance Vector)

AOMDV dalam pencarian rute tidak seperti AODV yang hanya memilih satu

RREP, tetapi pada AOMDV setiap RREP akan dipertimbangkan oleh node asal sehingga

beberapa path bisa ditemukan dalam satu pencarian rute. Dengan ditemukannya beberapa

path atau pilihan rute, apabila terjadi kegagalan rute maka dapat dialihkan ke rute

alternatif lain. Dan pencarian rute baru hanya akan dilakukan apabila semua rute yang

sudah ditemukan mengalami kegagalan [4].

AOMDV memiliki tiga kelebihan dibanding multipath routing lain, yaitu [4]:

1. AOMDV tidak memiliki overhead koordinasi antar node yang tinggi karena

komunikasi pada AOMDV hanya dilakukan saat dibutuhkan saja.

2. AOMDV menjamin rute alternatif saling disjoint atau beririsan melalui komputasi

yang terdistribusi pada tiap node tanpa perlu komputasi dari node sumber saja

sehingga rute yang ditemukan diharapkan tidak akan terjadi loop.

3. AOMDV menghitung atau menemukan alternatif rute dengan tambahan overhead

21

yang minim dibandingkan dengan AODV.

S

N1

N2

N3

D

S = Node Sumber

D = Node Tujuan

= RREQ

= RREP

Gambar 3.5. Mekanisme RREQ dan RREP pada Protokol AOMDV

Pada Gambar 3.5 memperlihatkan langkah-langkah protokol AOMDV dalam

melakukan pencarian rute (route discovery) dan pemeliharaan rute (route maintenance),

yaitu [4]:

1. Ketika source node akan melakukan komunikasi dengan node tujuan, maka S akan

melakukan flooding paket route request (RREQ) ke jaringan.

2. Karena RREQ membanjiri jaringan, sebuah node mungkin dapat menerima beberapa

salinan dari RREQ yang sama. Jika pada AODV, hanya salinan yang pertama yang

digunakan untuk membuat reverse paths lain halnya dengan AOMDV.

3. Pada AOMDV, semua salinan RREQ diperiksa untuk membuat reverse paths

alternatif, tapi reverse paths hanya dibuat menggunakan salinan RREQ yang dapat

mempertahankan loop-freedom dan disjointness mulai dari node asal.

4. Ketika intermediate node menerima reverse path melalui salinan RREQ, node ini

akan mengecek apakah ada satu atau lebih forward paths ke destination yang valid.

Jika ada, node ini akan membuat paket RREP dan mengirim kembali melalui reverse

path ke source node.

5. Saat destination node menerima salinan RREQ, node tersebut juga membuat reverse

path dengan cara yang sama dengan yang dilakukan oleh intermediate node. Namun,

RREP yang dibuat oleh destination dibuat dengan aturan yang lebih “longgar”.

Maksudnya adalah destination bisa mengirim RREP melalui reverse path yang loop-

free tanpa harus disjoint. Hal ini dilakukan untuk mencegah “route cutoff” atau rute

yang dihapus karena terjadi suppressing atau ketika sebuah node harus memilih satu

dari dua atau lebih path.

6. Route maintenance pada AOMDV adalah penambahan sederhana pada AODV.

Sama seperti AODV, AOMDV menggunakan paket RERR (Route Error). Sebuah

node akan membuat atau meneruskan paket RERR untuk destination saat path

22

terakhir ke destinasi rusak. AOMDV juga melakukan optimisasi untuk

menyelamatkan paket yang sedang dikomunikasikan lewat link yang rusak dengan

meneruskan ulang paket tersebut melalui jalur alternatif.

3.5. Route Request (RREQ) Flooding Attacks

Pada serangan RREQ flooding, penyerang melakukan banyak broadcast paket

RREQ per interval waktu dengan menambahkan node-node palsu di luar jaringan dan

menonaktifkan limited flooding feature. Pada protokol routing on-demand menggunakan

proses pencarian rute untuk mendapatkan rute antara dua node. Dalam pencarian rute,

node sumber melakukan broadcast paket RREQ pada jaringan tersebut. Karena prioritas

RREQ control packet lebih tinggi terhadap paket data maka beban tinggi juga pada paket

RREQ dalam melakukan transmisi paket. Oleh karena itulah sebuah node jahat (malicious

node) mengeksploitasi fitur ini pada on-demand routing untuk meluncurkan serangan

RREQ flooding [6][7].

1

3

2

4

5

6

7

Node 1 akan broadcast RREQ untuk node 10



Gambar 3.6. Mekanisme Serangan RREQ Flooding

3.6. Metode RFAP (RREQ Flooding Attacks Prevention)

Skema dari RREQ Flooding Attack Prevention (RFAP) didasarkan pada skenario

di dunia nyata, dimana node-node dianggap sebagai manusia. Seorang manusia bila

melakukan tindakan kejahatan, maka dia akan dihukum. Sama halnya pada RFAP, ketika

node melewati nilai ambang batas yang ditentukan maka node tersebut akan mendapatkan

hukuman. Skema RFAP ini menggunakan terminologi yang sangat mirip dengan

kehidupan sehari-hari, misalnya jika sebuah node tidak mematuhi aturan pada saat

pertama kali, maka node mendapat hukuman yaitu akan terisolasi dari jaringan untuk

beberapa waktu, dalam hal ini dapat ditunjukkan dengan Custody List. Selama berada di

Custody List, jika node melakukan pelanggaran kembali maka node tersebut akan

mendapatkan waktu isolasi yang lebih banyak dan akan dimasukkan ke dalam Jailer List.

23

Apabila node yang ditahan pada Custody List menunjukkan perilaku yang baik, maka

node akan dilepaskan ke jaringan kembali, akan tetapi masih berada di bawah

pengawasan atau diberi kebebasan dengan jaminan. Bila pada masa pengawasan node

tersebut melewati nilai ambang batas, maka node akan diisolasi dengan waktu lebih lama

dan dimasukkan ke dalam Life Imprisonment. Bila masa Life Imprisonment telah habis

maka node akan dilepaskan menjadi node normal dan apabila node masih menjalankan

masa isolasi pada Life Imprisonment sudah bisa berperilaku dengan baik, maka akan

dilepaskan ke jaringan dalam status observasi. Skema ini akan me-refresh semua node

setelah masa Life Imprisonment berakhir, karena skema ini percaya bahwa jika dalam

jaringan MANET apabila sebuah node menunjukkan aktivitas jahat maka tidak perlu

melakukan hal yang sama setelah waktu tertentu [9].

Gambar 3.7. Penggambaran Pencegahan Serangan RREQ flooding dengan RFAP

24

Berikut merupakan diagram blok dari skema RFAP (RREQ Flooding Attack

Prevention) seperti pada Gambar 3.8.

Mendefinisikan nilai Threshold Value

(nilai ambang batas) pada RREQ

untuk setiap node yang ada di jaringan

Dalam kondisi ambang batas, proses

RREQ berjalan dalam kondsi normal

Apakah jumlah RREQ

melebihi ambang batas

(TV)?

Node akan diisolasi selama α waktu

dan semua proses RREQ akan

dihentikan selama periode tersebut

(CUSTODY LIST)

Jika dalam α waktu,

apakah jumlah RREQ

dalam periode waktu

tersebut > TV?

Node akan dilepaskan dari Custody

List dan membuat status node menjadi

normal serta proses RREQ berjalan

kembali dengan status observasi

selama 2α waktu

(OBSERVATION LIST)

Node akan diisolasi dalam waktu lebih

lama (misalkan dikatakan dalam β)

dimana β > α dan semua proses RREQ

akan dihentikan selama periode

tersebut

(JAILER LIST)

Jika dalam 2α waktu atau

selama masa observasi, apakah

jumlah RREQ kembali

melebihi ambang batas?

Jika dalam β waktu, apakah

jumlah RREQ dalam periode

waktu tersebut > TV?

Node akan disolasi dari jaringan dan

semua proses RREQ akan dihentikan

dalam waktu yang lama, misalnya 15

menit (dapat dikatakan µ waktu )

(LIFE IMPRISONMENT)

Setelah µ waktu telah habis, akan

menyegarkan kembali node-node yang

ada di LIFE IMPRISONMENT dan

membuat status node menjadi node

normal

Tidak

Ya

Tidak

Ya

YaYa

Setelah µ waktu

telah habis

Tidak

Tidak

Gambar 3.8. Diagram Blok Skema Pencegahan Serangan RREQ Flooding dengan Metode RFAP

25

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini akan dilakukan pembahasan terkait uji coba dan hasil penelitian uji

kinerja jaringan MANET dengan menggunakan protokol routing AODV dan AOMDV

untuk mengetahui bagaimana pengaruh kualitas sebelum dan sesudah diberikan metode

pencegahan RFAP terhadap serangan RREQ flooding. Dalam hal ini akan dibahas

mengenai penerapan metode pencegahan RFAP, hasil simulasi jaringan serta analisis

kinerja jaringan terhadap penambahan node flooder yang terlibat. Dari hasil ini akan

mengetahui apakah kedua protokol mampu meningkatkan kualitas jaringan setelah

menerapkan metode RFAP apabila diserang oleh serangan RREQ flooding.

4.1. Implementasi Serangan RREQ Flooding pada Protokol Routing AODV dan

AOMDV

Pada sub-bab ini akan menjelaskan mengenai implementasi dari serangan RREQ

flooding pada protokol AODV dan AOMDV. Langkah awal dalam implementasi

serangan RREQ flooding adalah melakukan dekralasi parameter dan fungsi yang terkait

dalam proses serangan flooding melalui file ‘aodv.h’ dan ‘aomdv.h’ (terletak pada

direktori \home\Documents\ns-allinone-2.35\ns-2.35\aodv dan \home\Documents\ns-

allinone-2.35\ns-2.35\aomdv). Pada awal file ini terlebih dahulu untuk definisikan

parameter sebagai berikut:

// definsi interval pengiriman paket rreq palsu

#define FLOOD_INTERVAL 0.065

Dimana pada parameter ini akan mendefinisikan waktu interval proses pengiriman paket

RREQ palsu oleh flooder pada setiap 0,065 detik. Hal ini didasari oleh karakteristik dari

protokol routing dalam jumlah maksimal paket RREQ yang diterima dan diproses oleh

node. Dimana ditentukan maksimal 10 paket per detik [9]. Sehingga untuk menciptakan

kondisi trafik yang tinggi, maka perlu meningkatkan intensitas pengiriman paket RREQ

palsu oleh flooder menjadi 0,065 detik atau maksimal 15 paket per detik. Dengan

demikian dapat menggangu trafik jaringan yang ada. Lalu akan dilakukan dekralasi suatu

fungsi Timer untuk mengatur proses RREQ flooding dengan diberi nama ‘class

FloodTimer : public Handler’.

26

// menambahkan class timer untuk flooding

class FloodTimer : public Handler {

public:

FloodTimer(AODV* a): agent(a){}

void handle(Event*);

private:

AODV *agent;

Event intr;

};

Kemudian fungsi tersebut akan dipanggil pada class pada masing-masing protokol

sebagai suatu variabel fungsi yaitu variabel ‘ftimer’. Selain itu dapat menbuat suatu

variabel, yaitu ‘flooder’ dengan tipe data Boolean untuk mengaktifkan node tersebut

sebagai node penyerang. Kemudian akan didekralasikan fungsi untuk menjalankan proses

flooding adalah ‘void FloodRREQ (nsaddr_t dst)’.

Selanjutnya pada file ‘aodv.cc’ dan ‘aomdv.cc’ yang berada pada direktori yang

sama pada file ‘aodv.h’ dan ‘aomdv.h’, terlebih dahulu mendefinisikan karakteristik node

flooder melalui fungsi ‘int AODV::command’ dan ‘int AOMDV::command’ dengan

menambahkan fungsi sebagai berikut :

if(strcmp(argv[1], "flooder") == 0) {

flooder = true;

return TCL_OK;

}

Dimana pada saat node tersebut dikenali sebagai flooder (if(strcmp(argv[1],

"flooder") == 0)), maka node akan memulai proses flooding terhadap jaringan yang

ada. Kemudian akan diterapkan fungsi ‘class FloodTimer’ untuk mengaktifkan proses

RREQ flooding. Berikut merupakan penerapan fungsi ‘class FloodTimer’ pada file

‘aodv.cc’ dan ‘aomdv.cc’:

void

FloodTimer::handle(Event*) {

if (agent->flooder==true) {

agent->FloodRREQ(75);

// akan dilakukan serangan flooding

}

Scheduler::instance().schedule(this, &intr, FLOOD_INTERVAL);

}

Dimana apabila parameter ‘flooder’ diaktifkan (agent->flooder==true), maka node

flooder akan melakukan serangkaian proses pengiriman paket RREQ palsu ke seluruh

jaringan yang ada (agent->FloodRREQ(75)) seolah-olah node tersebut melakukan

proses pencarian rute pengiriman paket tetapi dengan tujuan node yang tidak ada pada

jaringan. Penentuan alamat pengiriman paket RREQ palsu tersebut didasari oleh jumlah

27

maksimal node awal dan node flooder yang digunakan pada penelitian ini adalah 70 node.

Tujuan dari pemilihan node tujuan ini untuk menyesuaikan skema serangan flooding yang

melakukan pengiriman paket RREQ palsu. Kemudian serangkaian tersebut akan terus

dilakukan setiap selang waktu 0,065 detik.

4.2. Implementasi Metode Pencegahan RFAP

Pada sub-bab ini akan menjelaskan penerapan metode RFAP pada protokol

routing AODV dan AOMDV untuk meningkatkan kualitas pencegahan dari serangan

RREQ flooding. Langkah awal dari implementasi metode tersebut adalah

mendeklarasikan fungsi-fungsi untuk menambahkan fitur pencegahan RFAP.

Pendekralasikan metode RFAP pada protokol AODV dilakukan pada file

‘aodv_rqueue.cc’ dan ‘aodv_rqueue.h’ (\home\Documents\ns-allinone2.3\ns-2.35\aodv)

serta pada protokol AOMDV dilakukan pada file ‘aomdv_rqueue.cc’ dan

‘aomdv_rqueue.h’ (\home\Documents\ns-allinone2.3\ns-2.35\aomdv). Pada file

‘rqueue.h’ terlebih dahulu untuk mendeklarasikan parameter waktu isolasi jaringan dan

nilai threshold paket RREQ yang diterima seperti pada kutipan source code berikut:

// definisi nilai ambang rreq

#define THRESHOLD_VALUE 68 // packets

// definisi waktu isolasi

#define TIME_CUSTODY 5 // seconds

#define TIME_JAILED 10 // seconds

#define TIME_LI 900 // seconds

Dalam penentuan nilai definisi dari nilai ambang (threshold value) paket RREQ yang

ditampung dari kondisi maksimal dari protocol routing untuk menerima atau menampung

paket RREQ adalah 68 paket. Sedangkan pada nilai waktu isolasi dari masing-masing

kondisi berdasarkan penelitian sebelumnya mengenali metode RFAP [9]. Kemudian

dapat membuat 4 buat variabel penampung nilai tersebut serta fungsi utama RFAP pada

‘class aodv_rqueue : public Connector’ dan ‘class aomdv_rqueue : public

Connector’ seperti pada kutipan source code berikut:

class aodv_rqueue : public Connector {

...

// fungsi rfap

void rfap(Packet *p);

...

// variabel rfap

int tv_;

double cust_time;

double jail_time;

double li_time;

};

28

Setelah itu pada file ‘rqueue.cc’ dapat membuat suatu fungsi untuk menjalankan proses

pencegahan paket RREQ palsu yang dilakukan oleh flooder. Dimana proses tersebut

diberi nama fungsi ‘void rfap(Packet *p)’. Berikut merupakan penerapan fungsi

tersebut pada file ‘aodv_rqueue.cc’ berikut:

// fungsi rfap

void

aodv_rqueue::rfap(Packet *p) {

struct hdr_cmn *ch = HDR_CMN(p);

purge();

p->next_ = 0;

// proses rfap

if (len_ > tv_){

Packet *p0 = remove_head();

assert(p0);

ch->ts_ = CURRENT_TIME + cust_time;

// custody list

if(HDR_CMN(p0)->ts_ > CURRENT_TIME) {

drop(p0, DROP_RTR_QFULL);

}

else {

drop(p0, DROP_RTR_QTIMEOUT);

}

// akhir custody

if(HDR_CMN(p0)->ts_ < CURRENT_TIME){

if (len_ > tv_){


assert(p0);

ch->ts_ = CURRENT_TIME + jail_time;

// jailed list



}

else {


}

// akhir jail

if (HDR_CMN(p0)->ts_ < CURRENT_TIME){

if (len_ > tv_){


assert(p0);

ch->ts_ = CURRENT_TIME + li_time;

// life imprisonment



}

else {


}

// akhir LI

}

else {

// observasi setelah jail

ch->ts_= CURRENT_TIME + (2*jail_time);

if (HDR_CMN(p0)->ts_ >= CURRENT_TIME){

29

if (len_ > tv_){


assert(p0);



if(HDR_CMN(p0)->ts_ >

CURRENT_TIME) {


}

else {

drop(p0,

DROP_RTR_QTIMEOUT);

}

// akhir LI

}

}

// akhir obs

}

}

}

}

else {

// observasi setelah custody

ch->ts_ = CURRENT_TIME + (2*cust_time);

if (HDR_CMN(p0)->ts_ >= CURRENT_TIME){

if (len_ > tv_){


assert(p0);





}

else {


}

// akhir LI

}

}

}

}

// akhir process

if(head_ == 0) {

head_ = tail_ = p;

}

else {

tail_->next_ = p;

tail_ = p;

}

len_++;

#ifdef QDEBUG

verifyQueue();

#endif // QDEBUG

}

30

4.3. Langkah-Langkah Simulasi Jaringan MANET

Pada sub-bab ini akan dijelaskan mengenai langkah-langkah simulasi jaringan

MANET dengan menggunakan Network Simulator 2 (NS-2) versi 2.35. Langkah-

langkah yang akan dilakukan adalah membuat script simulasi jaringan dengan TCL,

menjalankan file TCL, serta melakukan filtering dari hasil uji coba dengan menggunakan

AWK.

4.3.1. Membuat Script Simulasi Jaringan MANET dengan TCL

Setelah menentukan parameter simulasi jaringan yang akan dilakukan, maka

selanjutnya untuk membuat script simulasi jaringan dengan menggunakan Bahasa TCL.

Langkah awal dari membuat file simulasi jaringan dengan TCL adalah menentukan dan

mengatur parameter simulasi. Berikut merupakan script penerapan proses pengaturan

parameter simulasi jaringan yang akan dilakukan:

#===================================

# Parameter Simulasi

#===================================

set val(chan) Channel/WirelessChannel ;# tipe channel

set val(prop) Propagation/TwoRayGround ;# model propagasi

set val(netif) Phy/WirelessPhy ;# jenis interface jaringan

set val(mac) Mac/802_11 ;# jenis MAC

set val(ifq) Queue/DropTail/PriQueue ;# jenis interface antrian

set val(ll) LL ;# jenis link layer

set val(ant) Antenna/OmniAntenna ;# model antenna

set val(ifqlen) 50 ;# maks. packet dalam antrian

set val(nn) 40 ;# jumlah node

set val(rp) AODV ;# protokol routing

set val(x) 500 ;# dimensi horizontal

set val(y) 500 ;# dimensi vertikal

set val(stop) 150.0 ;# waktu simulasi

set val(nf) 2 ;# jumlah node flooder

#===================================

# Pengaturan Parameter Mobile Node

#===================================

$ns node-config -adhocRouting $val(rp) \

-llType $val(ll) \

-macType $val(mac) \

-ifqType $val(ifq) \

-ifqLen $val(ifqlen) \

-antType $val(ant) \

-propType $val(prop) \

-phyType $val(netif) \

-channel $chan \

-topoInstance $topo \

-agentTrace ON \

-routerTrace ON \

-macTrace ON \

-movementTrace ON

Setelah melakukan pengaturan parameter simulasi, maka selanjutnya yang harus

dilakukan adalah mendefinisikan node yang terlibat dalam jaringan. Dalam penelitian ini,

31

node yang terlibat terdiri menjadi dua jenis, yaitu:

a. Node yang terlibat dalam kondisi normal,

b. Node yang terlibat sebagai node penyerang (flooder).

Untuk mendefinisikan suatu node yang terlibat dapat melakukan langkah sebagai berikut:

set [$ns node]

$ set X_

$ set Y_

$ set Z_ 0.0

Sedangkan untuk menentukan node tersebut sebagai flooder node, pada saat melakukan

definisi node perlu ditambahkan konfigurasi apabila sudah menerapkan serangan RREQ

flooding pada NS-2. Berikut bentuk penerapan definisi flooder node pada file TCL:

$ns at "[$ set ragent_] flooder"

Setelah melakukan definisi dari mobile node yang terlibat, maka selanjutnya

akan dilakukan penentuan pergerakan setiap node yang terlibat. Pada penelitian ini akan

digunakan metode pergerakan node secara random (Random Waypoint). Untuk

menentukan pergerakan node secara Random Waypoint, dapat melakukan langkah

sebagai berikut :

for {set i 0} {$i < [expr $val(nn)+$val(nf)]} {incr i} {

set xr [expr rand()*$val(x)]

set yr [expr rand()*$val(y)]

$ns at "$node_($i) setdest $xr $yr "

}

Langkah selanjutnya adalah menentukan model transmisi paket data. Dalam

penelitian ini akan menggunakan model transmisi TCP serta model transportasi paket

data dengan FTP. Langkah awal dari proses transmisi paket data adalah menentukan

koneksi TCP antara node sumber dan node tujuan. Dimana dalam penelitian ini

mengunakan 1 node sebagai sumber dan 3 node sebagai tujuan. Adapun langkah yang

dilakukan untuk menentukan koneksi TCP pada setiap node yang terlibat adalah sebagai

berikut :

// sumber

set [new Agent/TCP]

$ns attach-agent

// tujuan

set [new Agent/TCPSink]

$ns attach-agent

$ns connect

Selanjutnya dapat dilakukan konfigurasi ukuran paket yang dikirim ke node tujuan

dengan cara sebagai berikut :

32

// ukuran paket

set packetSize_

Langkah terakhir yang dilakukan dalam konfigurasi transmisi paket data adalah

menentukan proses transportasi paket data melalui FTP setelah menentukan koneksi TCP

serta menentukan waktu mulai dan selesainya proses transmisi paket data. Adapun bentuk

konfigurasi proses transportasi paket data FTP dapat dilakukan sebagai berikut:

set [new Application/FTP]

attach-agent

$ns at " start"

$ns at " stop"

4.3.2. Menjalankan Script Simulasi Jaringan MANET

Setelah melakukan konfigurasi parameter uji coba pada file TCL, maka langkah

selanjutnya adalah menjalankan file TCL yang telah dibuat sebelumnya. Untuk lebih

jelasnya terkait file TCL yang akan disimulasikan dapat dilihat pada Lampiran 1 dan

Lampiran 2. Langkah yang dilakukan untuk menjalankan file TCL tersebut dapat melalui

terminal dan mengarahkan ke direktori dimana file TCL itu berada. Kemudian dapat

menjalankan sintaks perintah sebagai berikut:

$ ns .tcl

Gambar 4.1. Proses Menjalankan File TCL

Dalam penelitian ini, untuk mendapatkan hasil pembandingan dari pengujian

jaringan MANET pada protokol routing AODV dan AOMDV dalam kondisi tanpa

metode pencegahan serangan RREQ flooding serta dengan menggunakan metode RFAP,

maka terlebih dahulu untuk melakukan pengujian tanpa pencegahan, kemudian

melakukan pengujian dengan kondisi sudah ada metode RFAP pada masing-masing

protokol.

4.3.3. Melakukan Proses Filtering Hasil Simulasi dengan AWK

File TCL yang dijalankan berdasarkan skenario simulasi akan menghasilkan dua

buah file yaitu file *.nam (network animation) dan file *.tr (trace file) untuk setiap kali

pengujian. Pada file NAM bertujuan untuk menampilkan animasi simulasi jaringan

MANET yang telah dilakukan. Sedangkan pada file trace berisi data statistik dari

33

simulasi jaringan yang telah dibuat.

Gambar 4.2. Network Animation

Gambar 4.3. File Trace

Untuk mendapatkan hasil pengujian terkait perbandingan kualitas jaringan

MANET dengan menggunakan protokol AODV dan AOMDV, baik sebelum ada metode

pencegahan maupun sesudah metode pencegahan RFAP, maka dilakukan proses filtering

dari file trace yang telah dibuat dengan menggunakan file AWK. Dari hasil filtering

tersebut akan dianalisis untuk mendapatkan pembandingan kualitas kinerja protokol

AODV dari segi Throughput, Average End-to-End Delay dan Normalized Routing Load.

Berikut merupakan sintaks perintah untuk menjalankan file AWK untuk mendapatkan

nilai kinerja dari file trace:

$ awk –f .awk .tr

Berikut merupakan script dari proses filtering file trace yang dilakukan dengan

parameter uji Throughput, Average End-to-End Delay dan Normalized Routing Load

menggunakan bahasa AWK:

BEGIN {

print("\n\n******** Hasil Simulasi Jaringan ********\n");

packet_sent[50] = 0;

34

packet_drop[50] = 0;

packet_recvd[50] = 0;

packet_forwarded[50] = 0;

total_pkt_sent=0;

total_pkt_recvd=0;

total_pkt_drop=0;

total_pkt_forwarded=0;

overhead = 0;

start = 0.000000000;

end = 0.000000000;

packet_duration = 0.0000000000;

recvnum = 0;

delay = 0.000000000;

sum = 0.000000000;

i=0;

}

{

state = $1;

time = $3;

node_id = $9;

level = $19;

pkt_type = $35;

packet_id = $41;

no_of_forwards = $49;

if((pkt_type == "tcp") && (state == "s") && (level=="AGT")) {

for(i=0;i

35

}

END {

for(i=0;i 0 ) { sum += packet_duration; recvnum++; }

}

delay=sum/recvnum;

printf("Average End to End Delay :%.9f ms\n", delay);

printf("Normalized Routing Load : %.4f\n",

overhead/total_pkt_recvd);

}

4.4. Hasil Simulasi Jaringan

Pada sub-bab ini menjelaskan hasil pengujian yang telah dilakukan sebelumnya.

Pada pengujian ini akan dilakukan sebanyak 4 kali skenario uji coba, dimana terbagi atas

skenario jaringan dengan protokol routing AODV dan AOMDV, serta pada setiap

protokol akan dilakukan sebanyak 2 kali, yaitu skenario dengan tanpa pencegahan dan

menggunakan metode pencegahan RFAP Dalam setiap pengujian, dibedakan menjadi tiga

kondisi skenario, yaitu dengan kondisi jumlah node yang terlibat sebanyak 20 node, 40

node dan 60 node.

a. Hasil Throughput

Skenario uji coba pertama adalah mencari rata-rata jumlah paket data yang berhasil

diterima disisi penerima setiap detiknya (throughput) karena adanya penambahan jumlah

node yang terlibat pada jaringan MANET. Kinerja algoritma routing protokol

berdasarkan throughput didapat dari hasil uji coba skenario MANET dengan jumlah node

yang terlibat sebanyak 20, 40 dan 60 node dengan variasi jumlah node flooder yang

terlibat sebanyak 2, 4, 6, 8 dan 10 node flooder. Berikut merupakan hasil nilai kinerja

throughput terhadap penambahan jumlah node flooder yang terlibat dalam bentuk tabel

seperti pada Tabel 4.1.

36

Tabel 4.1. Hasil Simulasi Jaringan Pada Kondisi Penambahan Node Flooder terhadap Throughput

Untuk lebih memahami dari hasil simulasi jaringan dengan parameter uji

throughput, berikut merupakan grafik dari kualitas jaringan MANET terhadap

throughput seperti pada Tabel 4.1.

(a)

(b)

(c)

Gambar 4.4. Grafik Kualitas Throughput terhadap Penambahan Jumlah Node Flooder dengan jumlah

node terlibat sebanyak (a) 20 node, (b) 40 node dan (c) 60 node

Berdasarkan dari grafik kualitas throughput terhadap penambahan jumlah node

flooder dari segi kondisi jumlah node awal dari 20 hingga 60 node menunjukkan bahwa

metode RFAP mampu memperbaiki kualitas pengiriman paket data pada jaringan

MANET. Hal ini dapat dilihat dari peningkatnya kualitas throughput dari sebelum

penerapan dengan setelah penerapan metode RFAP.

20 Node 40 Node 60 Node 20 Node 40 Node 60 Node 20 Node 40 Node 60 Node 20 Node 40 Node 60 Node

2 Node 102,889 94,375 80,938 107,693 106,281 102,077 107,660 92,319 77,397 115,149 104,787 98,892

4 Node 76,132 78,568 59,121 98,784 89,890 75,739 86,301 73,068 67,335 103,737 88,904 85,422

6 Node 74,241 57,521 54,401 90,563 80,418 65,206 73,191 63,213 50,793 91,173 80,191 64,862

8 Node 73,048 44,433 41,181 74,360 50,833 57,795 65,116 43,334 38,754 81,396 65,789 55,942

10 Node 50,767 28,067 27,691 55,284 44,420 34,007 67,732 35,027 26,240 74,495 56,947 44,386

Jumlah

Node

Flooder

Throughput (Kbps)

AODV AOMDV

Tanpa RFAP RFAP Tanpa RFAP RFAP

37

Pada kondisi jumlah node normal sebanyak 20 node, peningkatan kualitas

throughput tertinggi pada protokol AODV dalam kondisi 2 node flooder sebesar 22,653

Kbps dan pada protokol AOMDV dalam kondisi 6 node flooder sebesar 17,983 Kbps.

Kemudian pada kondisi jumlah node normal sebanyak 40 node, peningkatan kualitas



Sedangkan pada kondisi jumlah node normal sebanyak 60 node, peningkatan kualitas



Pada setiap kondisi jumlah node memiliki kenaikan kualitas yang beragam

dikarenakan kondisi simulasi jaringan yang bergerak secara random (kondisi random

waypoint) serta penempatan node flooder yang selalu berbeda di setiap simulasi.

b. Hasil Average End-to-End Delay

Skenario uji coba kedua adalah mencari rata-rata dari waktu yang dibutuhkan untuk

mengirimkan paket data dari node sumber ke node tujuan (end-to-end delay) karena

adanya penambahan jumlah node yang terlibat pada jaringan MANET. Kinerja algoritma

routing protokol berdasarkan rata-rata end-to-end delay didapat dari hasil uji coba

skenario MANET dengan jumlah node yang terlibat sebanyak 20, 40 dan 60 node dengan

variasi jumlah node floo