ANALISIS PERBANDINGAN UNJUK KERJA CONGESTION … · Tabel 4.1 Data Hasil Simulasi Tahoe dan Newreno Antrian Droptail ... Gambar 2.1 Hubungan protokol TCP ... aplikasi - aplikasi yang

ANALISIS PERBANDINGAN UNJUK KERJA CONGESTION CONTROL

TCP TAHOE DAN TCP NEWRENO PADA ANTRIAN RANDOM EARLY

DETECTION DAN DROPTAIL

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Komputer

Program Studi Teknik Informatika

DISUSUN OLEH :

ANTONIUS CAHYO GUMILANG

115314090

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA

JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2017

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ii

A COMPARATIVE ANALYSIS OF THE PERFORMANCE OF

CONGESTION CONTROL TCP TAHOE AND TCP NEWRENO ON THE

QUEUE RANDOM EARLY DETECTION AND DROPTAIL

A THESIS

Presented as Partial Fulfillment of the Requirements

to Obtain Sarjana Komputer Degree

in Informatics Engineering Study Program

By :

ANTONIUS CAHYO GUMILANG

115314090

INFORMATICS ENGINEERING STUDY PROGRAM

INFORMATICS ENGINEERING DEPARTMENT

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2017


iii


iv


v

MOTTO

“Karena itu Aku berkata kepadamu: apa saja yang kamu minta dan doakan,

percayalah bahwa kamu telah menerimanya, maka hal itu akan diberikan

kepadamu.”

(Markus 11:24)

“Keberhasilan adalah kemampuan untuk melewati dan mengatasi dari satu

kegagalan ke kegagalan berikutnya tanpa harus kehilangan semangat”

(Winston Chucill)


vi


vii


viii

ABSTRAK

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui hasil perbandingan unjuk

kerja congestion control terbaik dari TCP Tahoe dan TCP NewReno pada antrian

Random Early Detection dan Droptail. Latar belakang penelitian ini adalah

semakin banyaknya pengguna internet sehingga berpengaruh pada kualitas

jaringan karena terjadi congestion atau kelebihan kapasitas pada jaringan.

Jenis penelitian adalah studi literatur, dengan menelusuri sumber – sumber

tulisan dan buku – buku yang pernah dibuat sebelumnya.

Hasil penelitian menunjukkan TCP Newreno memiliki packet drop yang

lebih besar daripada TCP Tahoe karena rata – rata antriannya lebih tinggi atau

banyak, TCP Newreno memilliki rata-rata end to end delay yang hampir sama

dengan TCP Tahoe karena paket yang dikirim lebih banyak, TCP Newreno

meliliki rata-rata congestion window yang lebih besar dan rata-rata throughput

juga lebih besar karena paket yang diterima lebih banyak. Dapat disimpulkan

bahwa TCP Newreno mempunyai penanganan congestion control lebih baik

daripada TCP Tahoe.

Kata Kunci : TCP Tahoe, TCP NewReno Random Early Detection, Droptail,

packet drop, end to end delay, congestion window, throughput, congestion

control.


ix

ABSTRACT

The purpose of this research is to discover comparison result and best work

method of TCP Tahoe and TCP NewReno in the Random Early Detection and

Droptail queue. The background research due to the increase of internet users

affecting the network quality to network congestion or overcapacity.

Literature study used within this research by searching through written

sources and selected books of topics.

The result indicate TCP NewReno possess bigger packed drop than TCP

Tahoe due to higher average queue, TCP NewReno averaged end to end delay

indifferent with TCP Tahoe in consideration of the more package sent. TCP

NewReno has bigger average congestion window and average throughput bigger

due to accepting bigger package. We could conclude TCP NewReno has better

congestion control handling than TCP Tahoe.

Keywords : TCP Tahoe, TCP NewReno, Random Early Detection, Droptail,

packet drop, end to end delay, congestion window, throughput, congestion

control.


x

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur Penulis panjatakan kepada Tuhan Yesus Kristus dan Bunda

Maria atas kasih sayangnya dan penyertaan –Nya sehingga penulis dapat

menyelesaikan tugas akhir dengan judul “Analisis Perbandingan Unjuk Kerja

Congestion Control TCP Tahoe Dan TCP Newreno Pada Antrian Random Early

Detection Dan Droptail“ sebagai salah satu syarat untuk dapat memperoleh gelar

Sarjana Komputer pada program studi Teknik Informatika Fakultas Sains dan

Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terimakasih yang

sebesar – besarnya kepada pihak – pihak yang turut memberikan batuan,

semangat, dorongan, bimbingan dan motivasi hingga akhirnya Penulisan Skripsi

ini dapat selesai dengan baik. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin

menyampaikan rasa terimakasih kepada :

1. Bapak Henricus Agung Hernawan, S.T, M.Kom., selaku dosen

pembimbing yang selalu siap dan sabar untuk membantu proses

pengerjaan skripsi ini.

2. Bapak Bambang Soelistijanto, S.T., M.Sc., Ph.D. dan Bapak

Puspaningtyas Sanjoyo Adi, S.T., M.T., selaku panitia penguji yang

memberikan saran dan masukan yang berguna dalam skripsi ini.

3. Dr. Anastasia Rita Widiarti, M.Kom. selaku Dosen Pembimbing

Akademik dan Ketua Program Studi Teknik Informatika, atas bimbingan,

kritik, saran dan kesabarannya kepada penulis.

4. Seluruh Dosen dan segenap karyawan Fakultas Sains dan Teknologi USD

yang telah membantu penulis dalam berdinamika di dalam kegiatan

perkuliahan dan penulisan skripsi ini.


xi


xii

DAFTAR ISI

SKRIPSI ............................................................................................................... i

ATHESIS ............................................................................................................ ii

HALAMAN PERSETUJUAN ............................. Error! Bookmark not defined.

HALAMAN PENGESAHAN .............................. Error! Bookmark not defined.

MOTTO............................................................................................................... v

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ............... Error! Bookmark not defined.

LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK

KEPENTINGAN AKADEMIS ............................ Error! Bookmark not defined.

ABSTRAK ....................................................................................................... viii

ABSTRACT ....................................................................................................... ix

DAFTAR ISI ..................................................................................................... xii

DAFTAR TABEL ............................................................................................. xv

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xvi

BAB I .................................................................................................................. 1

PENDAHULUAN ............................................................................................... 1

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

1.2 Rumusan Masalah .................................................................................. 3

1.3 Tujuan Penelitian ................................................................................... 3

1.4 Batasan Masalah .................................................................................... 3

1.5 Manfaat Penelitian ................................................................................. 4

1.6 Metodologi Penelitian ............................................................................ 4

1. Studi Literatur ........................................................................................ 4

2. Perancangan dan pembangunan simulasi ................................................ 4

3. Uji pengukuran data simulasi ................................................................. 5

4. Analisis Data Simulasi ........................................................................... 5

5. Kesimpulan............................................................................................ 5

1.7 Sistematika Penulisan ............................................................................ 5

BAB II ................................................................................................................. 7

LANDASAN TEORI ........................................................................................... 7


xiii

2.1 Transmission Control Protokol............................................................... 7

2.2 TCP Tahoe........................................................................................... 11

2.3 TCP NewReno ..................................................................................... 11

2.4 Teori Antrian ....................................................................................... 12

2.5 Teknik Antrian..................................................................................... 13

2.6 Drop Tail ............................................................................................. 16

2.7 Random Early Detection ...................................................................... 17

2.8 Simulator Jaringan ............................................................................... 18

BAB III.............................................................................................................. 19

RANCANGAN SIMULASI JARINGAN .......................................................... 19

3.1 Diagram Alur Perancangan .................................................................. 19

3.2 Topologi Simulasi Jaringan .................................................................. 20

3.3 Parameter Simulasi Jaringan ................................................................ 21

3.4 Parameter Kinerja ................................................................................ 21

3.4.1 Packet Drop .................................................................................. 21

3.4.2 Rata-rata End to End Delay ........................................................... 22

3.4.3 Rata-rata Congestion Window ...................................................... 22

3.4.4 Rata-rata Throughput .................................................................... 22

3.5 Sekenario Pengujian ............................................................................ 22

BAB IV ............................................................................................................. 24

PENGUJIAN DAN ANALISIS ......................................................................... 24

4.1 Hasil Simulasi ...................................................................................... 24

4.1.1 Data Hasil Simulasi Droptail......................................................... 27

4.1.2 Data Hasil Simulasi Random Early Detection ............................... 27

4.2 Analisis Performance Metric ................................................................ 28

4.2.1 Packet Drop .................................................................................. 28

4.2.2 Rata-rata End to End Delay ........................................................... 35

4.2.3 Rata-rata Congestion Window ...................................................... 36

4.2.4 Rata-rata Throughput .................................................................... 38


xiv

BAB V ............................................................................................................... 40

KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................................... 40

5.1 Kesimpulan.......................................................................................... 40

5.2 Saran ................................................................................................... 41

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 42

LAMPIRAN ...................................................................................................... 43


xv

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Parameter Simulasi

Tabel 4.1 Data Hasil Simulasi Tahoe dan Newreno Antrian Droptail

Tabel 4.2 Data Hasil Simulasi Tahoe dan Newreno Antrian RED

Tabel 4.3 Packet Sent Tahoe dan Newreno Antrian Droptail dan RED


xvi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Hubungan protokol TCP

Gambar 2.2 Sistem Antrian Data

Gambar 2.3 Teknik antrian FIFO

Gambar 2.4 Teknik managemen antrian Droptail

Gambar 3.1 Diagram Alur Perancangan

Gambar 3.2 Topologi Simulasi Sederhana

Gambar 3.3 Topologi Sekenario Pengujian

Gambar 4.1 CWND Buffer 5 Tahoe dan Newreno Antrian Droptail



Gambar 4.4 CWND Buffer 5 Tahoe dan Newreno Antrian RED



Gambar 4.7 Packet Drop Tahoe dan Newreno Antrian Droptail

Gambar 4.8 Packet Drop Tahoe dan Newreno Antrian RED

Gambar 4.9 Tahoe Buffer 5 pada Antrian Droptail



Gambar 4.12 Newreno Buffer 5 pada Antrian Droptail




xvii

Gambar 4.15 Tahoe Buffer 5 pada Antrian RED



Gambar 4.18 Newreno Buffer 5 pada Antrian RED



Gambar 4.21 avg End to End Delay Tahoe dan Newreno Droptail

Gambar 4.22 avg End to End Delay Tahoe dan Newreno RED

Gambar 4.23 avg Byte perCWND Tahoe dan Newreno Droptail

Gambar 4.24 avg Byte perCWND Tahoe dan Newreno RED

Gambar 4.25 avg Throughput Tahoe dan Newreno Droptail

Gambar 4.26 avg Throughput Tahoe dan Newreno RED


1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Seiring dengan perkembangan teknologi yang sangat pesat maka

perkembangan jumlah pengguna internet juga semakin bertambah banyak.

Berdasarkan data dari Asosiasi Penyelenggara Jasa internet Indonesia (APJII) ,

pengguna internet di indonesia dari tahun 2005 sampai 2014 mengalami

peningkatan yang cukup banyak. Pada tahun 2005 pengguna internet di indonesia

adalah 16 juta dan pada tahun 2014 pengguna internet di indonesia mencapai

angka 88,1juta. Penggunaan smartphone sangat mempengaruhi pertambahan

pengguna internet saat ini. Dengan adanya smartphone tersebut kita dapat

berbubungan dengan kerabat atau teman yang jaraknya sangat jauh, dengan

aplikasi - aplikasi yang ada sekarang kita dapat bertukar gambar, video maupun

telepon vidio. Dengan adanya akses internet cepat saat ini maka pengguna lebih

nyaman dalam menggunanakan internet untuk browsing, chating, dan social

media menjadi lebih cepat.

Ada berbagai aspek dalam mendukung adanya internet cepat saat ini salah

satunya adalah TCP (Transmission Control Protocol) . Untuk mencapai tujuan

internet cepat maka dibutukan peningkatan kinerja protokol TCP tersebut. TCP

sangat berperan penting dalam jaringan komunikasi internet tersebut, dengan TCP

maka kita dapat bertukar infomasi secara tepat, cepat dan baik.


2

Dalam suatu jaringan internet tentunya juga mempunyai banyak masalah

yang dihadapi seiring dengan banyaknya pengguna internet. Salah satu masalah

yang dihadapi yaitu tentang congestion atau kelebihan kapasitas. Dampak yang

terjadi akibat adanya kongesti menyebabkan menurunya perfomansi pada

jaringan. Semakin banyak pengguna yang mengakses jaringan internet sangat

memungkinkan adanya delay transfer yang semkain besar dan memungkinkan

hilangnya paket juga semakin besar. Untuk mengatasi hal tersebut diperlukan

suatu cara agar dapat mempertahankan paket dan mengurangi delay transfer

ketika terjadi kongesti yaitu dengan congestion control.

Ada beberapa paper yang melakukan penelitian terkait antara antrian

Random Early Detection dan Droptail pada TCP. Emanuel Prihmardoyo “Analisis

Unjiuk Kerja TCP Tahoe Congestion Control Pada Antrian RED dan Droptail“

menyimpulkann bahwa pada antrian Random Early Detection dan Droptail TCP

Tahoe mengalami congestion window yang tidak rata karena beberapa faktor

seperti RTT dan delay yang mengakibatkan terjadinya pembuangan paket. Selain

itu ada paper dari Shubhangi Rastogi dan Samir Srivastava “Comparison Analysis

of Differen Queuing Mechanisms Droptai, RED an NLRED in Dumb-bell

Topology” menyimpulkan bahwa Random Early Detection lebih baik daripada

Droptail, dan NLRED lebih baik baik daripada keduanya karena melakukan

pemanfaatan link yang tinggi dan antirannya tidak banyak.

Karena beberapa hal tersebut maka dalam tugas akhir ini penulis akan

melakukan analisis congestion control terhadap TCP Tahoe dan TCP NewReno

pada antrian Random Early Detection dan Droptail.


3

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang diuraikan diatas, maka

permasalahannya adalah :

Bagaimana perbandingan kinerja algoritma congestion control TCP

Tahoe dan TCP NewReno pada antrian Random Early Detection dan

Droptail.

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah :

Memberikan hasil perbandingan unjuk kerja congestion control terbaik

dari TCP Tahoe dan TCP NewReno pada antrian Random Early

Detection dan Droptail.

1.4 Batasan Masalah

Penelitian ini dibatasi oleh batasan masalah dalam pengujiannya,

antara lain sebagai berikut :

Parameter yang diukur adalah packet drop, rata-rata end to end delay,

rata-rata congestion window, rata-rata throughput.

Manajemen antrian yang digunakan diaplikasikan pada router.

Pengujian dengan menggunakan satu host pengirim dan satu host

penerima diantara dua router.

Menggunakan UDP untuk trafik pengganggu.


4

Pengujian dilakukan menggunakan simulator Network Simulator 2

(NS2).

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

Memberikan solusi dalam menentukan TCP dan algoritma antrian yang

tepat dari kedua TCP dan algoritma antrian dalam mengatasi masalah

kongesti jaringan internet saat ini.

1.6 Metodologi Penelitian

Adapun metodologi dan langkah – langkah yang digunakan dalam

pelaksanaan tugas akhir ini adalah sebagi berikut :

1. Studi Literatur

Mengumpulkan berbagai macam refrensi yang mendukung tugas

akhir, seperti

a. Teori TCP

b. Teori TCP Tahoe

c. Teori TCP Newreno

d. Teori Network Simulator 2

2. Perancangan dan pembangunan simulasi

Dalam tahap ini penulis merancang skenario jaringan yaitu :

a. Kapasitas datarate, delay dan link (tetap).


5

b. Penambahan kapasitas buffer pada Droptail dan Random Early

Detetion.

c. Pembangunan simulasi dengan NS2.

3. Uji pengukuran data simulasi

Dalam tahap ini penulis menguji data dengan :

a. Menggunakan AWK untuk menghitung hasil.

b. Menggunakan Xgraph untuk menampilkan graph hasil

4. Analisis Data Simulasi

Dalam tahap ini penulis menganalisa hasil sesuai dengan

parameter dan skenario yang sudah ditentukan, untuk menarik

kesimpulan dari unjuk kerja TCP Tahoe dan TCP Newreno. Dan

memberikan hasil sesuai dengan tujuan penelitian.

5. Kesimpulan

1.7 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan yang digunakan dalam penyusunan Tugas

Akhir ini adalah sebagai berikut :


6

BAB I PENDAHULUAN

Pada bab ini berisi latar belakang penulisan tugas akhir, rumusan

masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metodologi penelitian, dan

sistematika penulisan.

BAB II LANDASAN TEORI

Pada bab ini menjelaskan mengenai teori yang berkaitan dengan judul

/ masalah dalam penelitian tugas akhir.

BAB III PERANCANGAN SIMULASI JARINGAN

Pada bab ini berisi tentang perancangan simulasi jaringan, yaitu

langkah – langkah yang akan dilakukan untuk mengimplementasi dan

menganalisis jaringan yang akan dibuat.

BAB IV IMPLEMENTASI DAN ANALISA SISTEM

Pada bab ini berisi tentang penerapan sistem.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Pada bab ini berisi beberapa kesimpulan yang didapat dari hasil

analisa dan saran – saran untuk pengembangan lebih lanjut.


7

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Transmission Control Protokol

Transmission Control Protokol (TCP) adalah salah satu dari beberapa

jenis protokol yang berfungsi untuk pertukaran data antar komputer atau

beberapa komputer dalam suatu jaringan. TCP berada pada lapisan transpor

diantara lapisan aplikasi dan lapisan jaringan, berfungsi sebagai perantara

antara program aplikasi dan pengoperasian jaringan.

Gambar 2.1 Hubungan protokol TCP

TCP sangat bisa diandalkan sehingga aplikasi aplikasi yang

membutuhkan keandalan data menggunakan TCP.

2.1.1 Layana TCP

Layanan yang diberikan TCP pada lapisan transpor :


8

a) Process to Process Communication

Process to Process Communication adalah suatu bentuk

layanan yang menggunakan nomor port dalam proses koneksi dan

komunikasi antar komputer didalam suatu jaringan komputer.

b) Stream Delivery Service

Stream Delivery Service adalah layanan TCP yang

mengantarkan paket data sebagai bentuk aliran byte didalam proses

pertukaran paket data antara pengirim dan penerima pada suatu

jaringan komputer.

c) Full Duplex Communication

Full Duplex Communication adalah layanan TCP yang

memungkinkan pengiriman aliran paket data secara dua arah pada

waktu yang sama. Layanan ini yang memungkinkan beberapa

pengiriman paket data sekaligus dari dan ke komputer melalui

suatu jaringan komputer.

d) Multiplexing dan Demultiplexing

Multiplexing dan Demultiplexing adalah layanan yang dapat

mengirimkan beberapa proses secara bersama–sama dalam satu

waktu dari sebuah host pengirim dengan cara encapsulasi. Dan

proses pembukaan encpsulasi dari beberapa proses dari pengirim


9

pada host penerima. Masing-masing proses tersebut dibedakan

berdasarkan dari nomor port.

e) Connection Oriented

Connection Oriented adalaha layanan TCP dalam pembuatan

koneksi virtual jaringan seperti client dan server sebelum

pertukaran paket data dan setelah pertukaran data koneksi tersebut

diakhiri.

f) Reliable

Reliable adalah layanan TCP yang menjamin paket terkirim

kepana penerima, dengan mengecek paket data yang telak dikirim

ke tujuan. Jika paket-paket data tersebut ada yang hilang, rusak

maupun mengalami kesalahan, paket tersebut akan dikirimkan

ulang ke tujuan dengan cara penerima mengirim ACK paket yang

mengalami kesalahan.

2.1.2 Fitur TCP

a. Numbering System

Dalam numbering system TCP memliki 2 dasar penomoran

yaitu sequence number dan acknowlege number yang merujuk pada

byte number. Byte number adalah nomor yang diberikan oleh TCP,

TCP menomori semua data byte yang dikirimkan dalam sebuah


10

koneksi. Ketika sebuah proses memberikan data kepada TCP, maka

TCP akan menyimpan data pada sending buffer dan menomori data

tersebut. Sequence number akan diberikan setelah penomoran byte

selesai. TCP memberikan sequence number pada segmen yang

akan dikirim.

b. Flow Control

Flow control adalah proses pada TCP untuk mengkontrol

banyak data yang dikirim dan diterima untuk menghindari

hilangnya data atau pengiriman ulang data yang disebabkan karena

data yang dikirim lebih cepat daripada penerimaannya.

c. Error Control

Error control adalah proses pada TCP untuk mengkontrol

trasfer data agar terbebas dari kesalahan.

d. Congestion Control

Congestion control adalah proses pada TCP untuk

mengkontrol jumlah data yang dikirim maupun diterima

dengan memperhitungkan kemacetan dalam sebuah jaringan.


11

2.2 TCP Tahoe

TCP Tahoe adalah algoritma yang paling sederhana dari TCP varian

lainnya, TCP Tahoe mengacu pada algoritma congestion control TCP yang

disarankan oleh Van Jacobson. TCP Tahoe didasarkan pada tiga algoritma

congestion control, yaitu Slow Start (SS), Congestion Avoidance (CA), dan

fast retransmit. TCP Tahoe tidak menggunakan algoritma fast recovery.

Pada fase congestion avoidance, TCP Tahoe memperlakukan duplikat tiga

ACK sama dengan time-out. Ketika duplikat tiga ACK diterima, TCP Tahoe

akan menggunakan fast retransmit, menurunkan nilai CongWin menjadi 1,

dan mulai masuk ke fase Slow Start.

2.3 TCP NewReno

TCP Newreno memiliki perilaku yang sama seperti TCP Reno, tapi

ada sedikit perubahan kecil dengan algoritma TCP Reno di sisi pengirim.

Perubahan sangat berkaitan dengan perilaku pengirim selama pemulihan

sistem yang cepat ketika acknowledgement parsial diterima sehingga terjadi

beberapa acknowledge, tapi tidak semua paket yang beredar di awal dapat

mengikuti prosedur pemulihan sistem yang cepat. Dalam TCP Reno,

acknowledgement parsial mengakibatkan TCP tidak dapat melakukan

pemulihan sistem dengan cepat karena akan mengurangi ukuran window

yang digunakan dan kembali ke ukuran congestion window (w ≤ b - 0,5b).

Dalam TCP Newreno, acknowledgement parsial tidak membuat TCP

keluar pemulihan cepat, sebenarnya dengan menunggu sampai semua paket


12

dalam ukuran window saat ini di ACK dan kemudian paket akan kembali ke

congestion window. TCP Newreno dapat menunggu timeout pada saat

beberapa losses per window atau dapat merecover tanpa ada timeout saat re-

transmission dengan cara mengirimkan satu paket loss per round trip time

(RTT) sampai semua paket yang hilang dari window telah dikirim kembali.

2.4 Teori Antrian

Teori antrian adalah suatu teori yang diguanakan untuk menghitung

dan mengamati kinerja sebuah sistem antrian. Cara yang sering dilakukan

adalah dengan memodelkan sistem sebagai sebuah antrian yang dapat

masuk dan ditampung di dalam sebuah server.

Susunan antrian terjadi jika permintaan layanan melebihi kapasitas

yang dapat diberikan oleh sistem atau server. Secara umum model sistem

antrian dapat digambarkan sebagai berikut :

Gambar 2.2 Sistem Antrian Data

Saat paket datang maka paket tersebut akan diolah datanya oleh

server. Jika server sibuk maka paket yang datang akan mengantri untuk

mendapat pelayanan selanjutnya. Paket – paket tersebut akan dipilih dan

Kedatangan

Antrian

Server Kepergian


13

dilayani menurut disiplin antrian. Jika paket yang datang melebihi kapasitas

antrian maka paket tersebut akan di drop, dan paket tersebut tidak akan

diproses atau dilayani.

2.5 Teknik Antrian

Queuing adalah salah satu fungsi dari QoS yang berguna untuk

menyimpan paket – paket sementara sebelum ditransmisikan. Jika ternjadi

penumpukan paket – paket yang datang maka paket yang datang pada

antrian paling akhir dari sebuah queue akan menalami keterlambatan

(delay).

Berikut ini adalah beberapa teknik yang ada dalam queuing :

a. First In First Out

Teknik antrian FIFO adalah paket data yang pertama datang maka

akan diproses lebih dulu dan keluar lebih dulu sesuai dengan urutan

kedatangannya. Jika paket yang datang melebihi nilai set maka paket data

tersebut akan dimasukkan dalam antrian, dan jika paket yang datang

sudah melebihi antrian maka paket tersebut akan dibuang.

b. Priority Queuing

Teknik antrian Prioritas yaitu setiap paket data yang datang akan di

kasifikasikan menurut prioritas, paket yang memiliki prioritas tertinggi


14

akan diproses pertama dan paket yang berada dalam prioritas rendah

akan diproses terakhir . Setiap kelas prioritas memiliki antrian tersendiri.

c. Weighted Fair Queuing

Teknik antrian WFQ adalah teknik antrian yang melakukan

pengelompokan paket data sesuai dengan berat atau bobot, paket data

yang datang akan diklsifikasikan terlebih dahulu untuk menentukan kelas

prioritasnya. Paket data yang memiliki berat lebih besar maka

prioritasnya lebih tinggi, paket data yang memiliki berat lebih rendah

maka akan menempati prioritas lebih rendah.

d. Token Bucket Filter

Teknik antrian TBF adalah teknik yang digunakan untuk

mengontrol antrian paket data yang masuk sesuai dengan token yang

disediakan didalam keranjang. Token akan selalu bertambah didalam

keranjang, jika token didlam keranjang penuh maka token tersebut akan

ditolak. Ketika token ada maka aliran paket data diperbolehkan untuk

dilanjutkan, jika kecepakan kedatangan paket lebih cepat dari token,

maka token didalam keranjang akan cepat habis dan paket data yang

tidak mendapat token akan dibuang.


15

e. Class Based Queue

Teknik antrian CBQ adalah teknik penjadwalan yang bertujuan

untuk menyediakan Link Sharing antar kelas atau agensi yang

menggunakan jalur fisik yang sama, dan sebagai acuan untuk

membedakan trafik yang memiliki prioritas yang berlainan. Setiap kelas

atau agensi dapat mengalokasikan banwidth yang dimiliki untuk berbagai

jenis trafik yang berdeda – beda sesuai dengan pembagian masing –

masing trafik.

f. Hierarchy Token Bucket

Teknik antrian HTB adalah teknik yang dapat memberikan fasilitas

pembatasan trafik pada setiap level maupun klasifikasi, sehingga

bandwith yang tidak terpakai dapat digunakan pada klaifikasi yang lebih

rendah. Teknik antrian ini seperti teknik antrian CBQ namun

perbedaannya ada pada opsi, konfigurasi opsi HTB lebih sedikit dan

lebih akurat daripada CBQ.

g. Random Early Detection

Teknik antrian Random Early Detection adalah teknik penjadwalan

antrian yang mampu mendeteksi kemungkinan antrian yang dapat

menyebabkan kemacetan sehingga mengakibatkan terjadinya paket yang

tertunda, hilang maupun rusak.


16

2.6 Drop Tail

Droptail adalah managemen antrian yang ada pada teknik

penjadwalan FIFO dimana paket data yang pertama datang akan diproses

terlebih dahulu dan akan keluar terlebih dahulu sesuai dengan urutan

kedatangannya.

Gambar 2.3 Teknik antrian FIFO

Dalam managemen antrian droptail paket data akan diproses sesuai

urutan kedatangannya. Jika waktu kedatangan paket data lebih cepat

daripada pemrosesan paket data, maka akan terjadi penumpukan pada ruang

antrian yang mengakibatkan paket data yang datang akan dibuang pada saat

ruang tunggu antrian penuh.

Gambar 2.4 Teknik managemen antrian Droptail

6 5 4 3 2 1

4 3 2 1

4 3 2 1

5 4 3 2

6 4 3 2 5


17

Dalam manajemen antrian droptail ini tidak ada perlakuan khusus

atau prioritas khusus terhadap paket - paket data yang masuk maupun

keluar.

2.7 Random Early Detection

Random Early Detection (RED) adakah menejemen antrian dengan

menghitung ukuran rata – rata panjang antrian menggunakan low pass

filter secara eksponensial. Ukuran rata – rata panjang antrian RED dibatasi

oleh batas minimal dam batas maksimal. Ketika ukuran rata – rata antrian

kurang dari batas minimal maka paket tidak akan di tandai, pada saat rata –

rata antrian melebihi batas maksimal maka paket yang datang akan

ditandai. Pada kenyataanya paket – paket yang ditandai akan di buang

karena rata – rata panjang antrian melibihi batas maksimal yang telah

ditentukan.

Ketika rata – rata antrian diantara batas minimal dan batas maksimal

maka paket yang datang akan ditandai dengan kemungkinan atau

probabilitas Pₐ, dimana Pₐ adalah fungsi dari ukuran rata – rata antrian avg.

Pada dasarnya, algoritma RED memiliki dua bagian terpisah. Salah

satunya adalah untuk menghitung dan mengukur rata – rata antrian yang

menentukan tingkat burstiness yang akan diizinkan dalam antrian router.

Yang lainnya digunakan untuk menghitung kemungkinan paket – paket

yang telah ditandai dan kemudian menentukan seberapa seirng router

menandai paket pada saat terjadi kemacetan antrian.


18

2.8 Simulator Jaringan

Simulator jaringan adalah sebuah program perangkat lunak yang dapat

meniru suatu kerja jaringan komputer. Dalam simulator jaringan kita dapat

merekayasa atau membuat skenario jaringan komputer sesuai dengan apa

yang akan kita teliti atau analisa. Simulator jaringan menyediakan dukungan

besar untuk simulasi-simulasi salah satunya protokol seperti TCP dan UDP.

2.8.1 Network Simulator 2 (NS2)

Network Simulator (NS2) adalah alat simulasi jaringan yang

bersifat open source yang banyak digunakan dalam mempelajari

struktur dinamik dari jaringan komunikasi. Simulasi dari jaringan

nirkabel dan protokol (seperti algoritma routing, TCP, dan UDP)

dapat diselesaikan dengan baik dengan simulator ini. Beberapa

keuntungan menggunakan network simulator sebagai perangkat

lunak simulasi adalah : network simulator dilengkapi dengan tool

validasi, pembuatan simulasi dengan menggunakan network

simulator jauh lebih mudah daripada menggunakan software

develover seperti Delphi atau C++, network simulator bersifat open

source di bawah GPL (Gnu Public License), Dapat digunakan pada

sistem oprasi windows dan sistem oprasi linux.


19

BAB III

RANCANGAN SIMULASI JARINGAN

3.1 Diagram Alur Perancangan

Gambar 3.1 Diagram Alur Perancangan


20

3.2 Topologi Simulasi Jaringan

Pada simulasi ini menggunakan model topologi sederhana yaitu

topologi dumb-bell. Topologi jaringan yang digunakan dalam simulasi

jaringan ini adalah menggunakan jaringan unicast di mana proses

pengiriman dilakukan dari satu sumber ke satu tujuan.

Gambar 3.2 Topologi Simulasi Sederhana

Pada gambar 3.2, digambarkan terdapat 6 (enam) buah node yang

disimulasikan yaitu node n0, n1, n2, n3, n4 dan n5. Node n0 dan n1 adalah

source node atau sumber, node n2 dan n3 bertindak sebagai router dan node

n4 dan n5 adalah destination node atau tujuan. Pada topologi diatas node n0

akan dikoneksikan dengan node n4 dan node n1 akan dikoneksikan dengan

node n5.


21

3.3 Parameter Simulasi Jaringan

Pada penelitian ini, penulis telah menentukan parameter jaringan yang

akan dipergunakan dalam simulasi jaringan. Parameter yang digunakan

dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

Parameter Nilai

Link node n0-n2, n1-n2, n3-n4, n3-

n5 (access-link)

Bandwidth : 10 Mbps

Delay Propagation : 5 ms

Link node n2-n3 (bottleneck-link) Bandwidth : 2 Mbps

Delay Propagation : 5 ms

Tipe TCP TCP Tahoe , TCP NewReno

Router Random Early Drop (RED)

Droptail

Ukuran Buffer 5, 15, 25 paket

Durasi simulasi 200 detik

Tabel 3.1 Parameter Simulasi

3.4 Parameter Kinerja

3.4.1 Packet Drop

Packet Drop adalah paket yang dibuang dari antrian router

dikarenakan kapasitas buffer pada router penuh.


22

3.4.2 Rata-rata End to End Delay

Rata-rata End to End Delay adalah rata-rata selisih waktu

yang diperlukan oleh suatu paket data yang berasal dari sumber

atau asal node hingga mencapai ke node tujuan. Nilai End to End

Delay akan semakin baik jika nilainya semakin kecil.

3.4.3 Rata-rata Congestion Window

Congestion Window (CWND) adalah variabel yang

digunakan dalam membatasi jumlah data yang dapat dikirim. Nilai

cwnd ditentukan dari ACK yang diterima oaleh pengirim. Analisa

cwnd akan mengukur rata-rata byte percongestion window.

3.4.4 Rata-rata Throughput

Rata-rata throughput adalah jumlah data yang diterima oleh

node tujuan dalam satuan waktu dalam suatu jaringan. Satuan yang

digunakan rata-rata throughput yang digunakan dalam penelitian

ini adalah KBps. Nilai rata-rata throughput akan semakin baik jika

nilainya semakin membesar.

3.5 Sekenario Pengujian

Dalam skenario pengujian ini akan dilakukan dengan menambah

kapasitas buffer yang telah ditentukan pada parameter simulasi yaitu 5, 15

dan 25 (paket) dan satu topologi dalam analisis perbandingan kinerja

congestion control tcp Tahoe dan tcp Newreno yang akan


23

diimplementasikan pada router Droptail dan Random Early Detection pada

setiap pengambilan data untuk mengamati Packet Drop, rata-rata End to

End Delay, rata-rata Congestion window (cwnd), rata-rata Throughput.

Gambar 3.3 Topologi Sekenario Pengujian


24

BAB IV

PENGUJIAN DAN ANALISIS

Untuk mengetahui kinerja congestion control TCP Tahoe dan TCP

Newreno, maka akan dilakukan implementasi topologi, parameter dan skenario

yang telah ditentukan pada Bab III. Dengan menggunakan Network Simulator 2

dan script AWK maka akan diketahui hasil packet drop, rata-rata end to end delay,

rata-rata byte percongestion window, dan rata-rata throughput. Dengan terlebih

dahulu membuat konfigurasi topologi jaringan, delay link, kapasitas bandwidth,

kapasitas buffer, TCP yang dipakai dan waktu simulasi yang di implementasikan

pada file dengan ekstensi .tcl. Selanjutnya pada file .tcl di masukan file trace

untuk keperluan analisa data, file trace tersebut berektensi .tr .nam .xg yang

selanjutnya akan diolah menggunakan scriot AWK sehingga memunculkan hasil

yang dicari.

4.1 Hasil Simulasi

Setelah menjalankan simulasi sesuai dengan skenario yang telah

ditentukan, didapatkan hasil grafik congestion window seperti dibawah ini.



25






26


Pada gambar grafik congestion window diatas terdapat perbedaan

yang sangat jelas pada antrian Droptail dan Random Early Detection,

perbedaan terlihat pada garis grafik cwnd. Pada antrian Droptail

menunjukan bahwa grafik cwnd mempunyai grafik perilaku yang sama,

tinggi grafik hampir sama rata dan merata. Karena dalam model antrian

Droptail paket akan dibuang atau di drop pada saat ruang antrian penuh dan

juga perilaku pengiriman paket yang sama. Pada antrian Random Early

Detection menunjukan bahwa grafik cwnd mempunyai grafik perilaku yang

tidak sama dan tinggi grafik juga tidak sama rata. Karena dalam model

antrian Random Early Detection paket akan dibuang atau di drop secara

acak saat antrian penuh maupun tidak penuh.


27

4.1.1 Data Hasil Simulasi Droptail

Kapasitas

Buffer

Packet drop

Avg end to end delay

(s)

Avg byte per cwnd (KB) Avg throughput (KBps)

Tahoe Newreno Tahoe Newreno Tahoe Newreno Tahoe Newreno

5 1348 1791 0,0258860 0,0262343 307,3650 414,9240 782,1140 934,7790

15 736 1063 0,0424994 0,0444156 686,3250 698,8950 988,1670 1018,3250

25 244 681 0,0597968 0,0642383 1062,3770 1068,2820 1015,8410 1024,4260

Tabel 4.1 Data Hasil Simulasi Tahoe dan Newreno Antrian Droptail

4.1.2 Data Hasil Simulasi Random Early Detection

Kapasitas

Buffer

Packet drop Avg end to end delay

(s)

Avg byte per cwnd

(KB)

Avg throughput (KBps)

Tahoe Newreno Tahoe Newreno Tahoe Newreno Tahoe Newreno

5 1145 1327 0,0278090 0,0282655 39,4862 36,2647 866,967 920,877

15 588 734 0,0421812 0,0431278 65,5624 54,2459 981,281 1003,159

25 488 590 0,0475320 0,0472675 68,5259 54,3185 986,206 1015,144

Tabel 4.2 Data Hasil Simulasi Tahoe dan Newreno Antrian RED


28

4.2 Analisis Performance Metric

4.2.1 Packet Drop

Gambar 4.7 Packet Drop Tahoe dan Newreno Antrian Droptail

Gambar 4.8 Packet Drop Tahoe dan Newreno Antrian RED

Dalam pengujian packet drop pada Gambar 4.7 - 4.8

menunjukkan bahwa ada penurunan paket yang dibuang karena

adanya penambahan kapasitas buffer pada antrian Droptail dan

Random Early Detection, baik dari TCP Tahoe maupun dari TCP

Newreno. Dengan skenario dan parameter yang sama, dan dengan

adanya penambahan kapasitas buffer maka paket yang ditampung

0

500

1.000

1.500

2.000

5 15 25

Pac

ket

Dro

p

Buffer Size

Packet Drop Droptail

Tahoe

Newreno

0

500

1000

1500

5 15 25

Pac

ket

Dro

p

Buffer Size

Packet Drop RED

Tahoe

Newreno


29

akan semakin lebih banyak, sehingga paket yang dibuang akan

semakin berkurang. Dari hasil pengujian menunjukan bahwa TCP

Tahoe memiliki packet drop yang lebih rendah dibandingkan dengan

TCP Newreno. Karena pada saat terjadi congestion TCP Tahoe akan

kembali ke fase slow start atau mengerem pengiriman paketnya

sehingga paket yang dikirim tidak membanjiri jaringan, buffer

antriannya menjadi tidak penuh dan paket yang dikirim lebih seikit.

Pada TCP Newreno akan tetap mempertahankan pengirimannya

karena memiliki fase fast recovery dan dapat menangani beberapa

paket error, sehingga paket yang dikirimkan TCP Newreno lebih

banyak dan membanjiri jaringan.

Packet Sent Droptail Packet Sent RED

Tahoe Newreno Tahoe Newreno

19298 23243 21043 22462

23416 24436 23108 23759

23565 24198 23122 23893

Tabel 4.3 Packet Sent Tahoe dan Newreno Antrian Droptail dan

RED


30




0

1

2

3

4

Qu

eue

Time (s)

Tahoe Buffer 5 Droptail

Ave_Queue

0

5

10

15

Qu

eue

Time (s)


Ave_Queue

0

5

10

15

20

25

Qu

eue

Time (s)


Ave_Queue


31




0

1

2

3

4

Qu

eu

e

Time (s)

Newreno Buffer 5 Droptail

Ave_Queue

0

5

10

15

Qu

eue

Time (s)


Ave_Queue

0

5

10

15

20

25

Qu

eue

Time (s)


Ave_Queue


32




0

1

2

3

4

5

6

Qu

eue

Time (s)

Tahoe Buffer 5 RED

Queue Ave_Queue

0

5

10

15

20

Qu

eue

Time (s)

Tahoe Buffer 15 RED

Queue Ave_Queue

0

5

10

15

20

25

30

Qu

eue

Time (s)

Tahoe Buffer 25 RED

Queue Ave_Queue


33




0

1

2

3

4

5

6

Qu

eu

e

Time (s)

Newreno Buffer 5 RED

Queue Ave_Queue

0

5

10

15

20

Qu

eue

Time (s)


Queue Ave_Queue

0

5

10

15

20

25

30

Qu

eue

Time (s)


Queue Ave_Queue


34

Gambar 4.9 – 4.20 adalah rata - rata ruang tunggu antrian saat

simulasi dijalankan , kapasitas buffer menjadi salah satu faktor

terjadinya packet drop. Pada antrian Droptail gambar 4.9 - 4.14

terjadinya paket dibuang karena kapasitas ruang antrian yang penuh,

dengan parameter yang sama dan dengan kapasitas ruang yang

berbeda sangat berpengaruh pada banyaknya paket yang dibuang,

semakin besar kapasitas ruang buffer nya maka frekuensi terjadinya

paket yang dibuang akan berkurang, sama halnya dengan saat kita

melewati jalan dengan arus atau trafic yang sama namun jalan yang

tadi sebelumnya sempit kemudian diperlebar sehingga pengendara

dapat tetap melewati jalur itu.

Pada antiran Random Early Detection gambar 4.15 – 4.20

terjadinya paket dibuang karena kapasitas ruang antrian yang penuh ,

akibat dari padatnya antrian yang masuk ke dalam ruang buffer.

Semakin besar kapasitas ruang buffer maka frekuensi terjadinya

paket yang dibuang akan semakin berkurang karena dengan

kapasitas ruang buffer yang besar, rata – rata bergerak (moving

average) akan lebih renggang dalam mencapai batas maximum

threshold.


35

4.2.2 Rata-rata End to End Delay

Gambar 4.21 avg End to End Delay Tahoe dan Newreno Droptail

Gambar 4.22 avg End to End Delay Tahoe dan Newreno RED

Dalam pengujian rata-rata End to End Delay pada Gambar

4.21 – 4.22 menunjukan bahwa ada peningkatan rata-rata End to End

Delay karena adanya penambahan kapasitas buffer pada antrian

Droptail dan Random Early Detection. Dengan adanya penambahan

kapasitas buffer yang tampak pada Gambar 4.9 - 4.20 maka akan

0

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0,07

5 15 25

Tim

e (

s)

Buffer Size

avg End to End Delay Droptail

Tahoe

Newreno

0

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

5 15 25

Tim

e (s

)

Buffer Size

avg End to EndDelay RED

Tahoe

Newreno


36

semakin panjang dan banyak paket yang masuk kedalam antrian,

sehingga mengakibatkan antrian paket yang masuk akan keluar lebih

lama karena antrian paket yang ada dalam buffer atau ruang tunggu

yang lebih banyak dan mengakibatkan paket yang dikirim akan lebih

lama sampai ke penerima atau tujuan. Dari hasil pengujian

menunjukan bahwa TCP Newreno mempunyai rata-rata End to End

Delay lebih dari TCP Tahoe, dikarenakan TCP Newreno lebih

banyak mengirim paket sehingga penumpukan paket di buffer atau

ruang tunggu lebih banyak.

4.2.3 Rata-rata Congestion Window

Gambar 4.23 avg Byte perCWND Tahoe dan Newreno Droptail

0

20

40

60

80

100

120

5 15 25

KB

Buffer Size

avg Byte PerCWND Droptail

Tahoe

Newreno


37

Gambar 4.24 avg Byte perCWND Tahoe dan Newreno RED

Dalam pengujian rata-rata Byte PerCongestion Window pada

Gambar 4.23 – 4.24 menunjukan bahwa ada peningkatan rata-rata

Byte PerCongestion Window karena adanya penambahan kapasitas

buffer pada antrian Droptail dan Random Early Detection. Rata-rata

byte percongestion window ini didapatkan dari total byte yang

dikirim dibagi dengan jumlah window yang terbentuk dan packet

drop sangat berpengaruh terhadap terbentuknya sebuah window .

Dari hasil pengujian TCP Newreno menunjukan nilai yang lebih

tinggi daripada TCP Tahoe pada antrian Droptail, karena jumlah

window yang terbentuk pada saat pengujian lebih sedikit, semakin

sedikit window yang tebentuk maka ukuran setiap window akan

semakin besar, dengan ukuran window yang besar maka semakin

banyak pula paket yang dapat dikirim. Pada antrian Random Early

Detection TCP Newreno menunjukan nilai yang lebih sedikit

daripada TCP Tahoe karena TCP Newreno jumlah window yang

0

20

40

60

80

5 15 25

KB

Buffer Size

avg Byte PerCWND RED

Tahoe

Newreno


38

terbentuk pada saat pengujian lebih banyak, maka akan lebih banyak

paket yang dibuang karena terjadi congestion pada antrian Random

Early Detection, akan tetapi karena TCP Newreno memiliki fase

fastrecovery maka paket yang dikirim lebih banyak daripada TCP

Tahoe. Ukuran window dipengaruhi oleh banyaknya congestion ,

sehingga mengakibatkan munculnya nilai rata-rata byte

percongestion window yang tinggi dibandingkan dengan TCP

Tahoe.

4.2.4 Rata-rata Throughput

Gambar 4.25 avg Throughput Tahoe dan Newreno Droptail

Gambar 4.26 avg Throughput Tahoe dan Newreno RED

0

500

1.000

1.500

5 15 25

Kb

ps

Buffer Size

avg Throughput Droptail

Tahoe

Newreno

700

800

900

1.000

1.100

5 15 25

Kb

ps

Buffer Size

avg Throughput RED

Tahoe

Newreno


39

Dalam pengujian rata-rata Throughput pada Gambar 4.25 –

4.26 menunjukan bahwa ada peningkatan rata-rata Throughput

karena adanya penambahan kapasitas buffer pada antrian Droptail

dan Random Early Detection. Rata-rata Throughput ini didapatkan

dari hasil pembagian antara jumlah data yang diterima dengan

rentang waktu dalam satu (1) sesi pengiriman. Packet drop, rata-rata

End to End Delay dan rata-rata Byte PerCongestion Window sangat

berpengaruh pada rata-rata Throughput, karena Throughput adalah

jumlah data yang diterima oleh node tujuan dalam satuan waktu

dalam suatu jaringan. Jika jumlah packet drop banyak, rata-rata

waktu End to End Delay lama dan rata-rata Byte PerCongestion

Window kecil, maka jumlah data yang dikirim dari pengirim sampai

ke penerima juga akan kecil. Dari hasil pengujian TCP Newreno

menunjukan nilai yang lebih tinggi daripada TCP Tahoe, karena

faktor-faktor pendukungnya juga lebih baik daripada TCP Tahoe.

Throughput akan lebih bagus atau optimal jika nilai packet drop

kecil, nilai rata-rata End to End Delay rendah dan nilai rata-rata Byte

Percongestion Window besar.


40

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengujian dan analisis yang telah dilakukan, kesimpulan

yang dapat diambil sebagai berikut :

1. Pada mekanisme antrian Droptail, TCP Newreno lebih unggul daripada

TCP Tahoe pada sisi rata-rata congestion window dan rata-rata throughput.

Pada sisi packet drop TCP Newreno lebih banyak membuang paket karena

paket yang terkirim TCP Newreno lebih banyak dari TCP Tahoe, sehingga

kapasitas buffer menjadi penuh, mengakibatkan frekuensi paket drop lebih

banyak. Pada rata - rata end to end delay TCP Newreno dengan TCP Tahoe

memiliki hasil yang hampir sama.

2. Pada mekanisme antrian Random Early Detection, TCP Newreno lebih

unggul daripada TCP Tahoe pada sisi rata-rata end to end delay dan rata-

rata throughput. Pada sisi packet drop TCP Newreno lebih banyak

membuang paket karena paket yang terkirim TCP Newreno lebih banyak

dari TCP Tahoe, sehingga lebih cepat dalam mencapai maximum threshold,

mengakibatkan frekuensi paket drop lebih banyak. Pada rata - rata

congestion window TCP Newreno lebih rendah dibandingkan dengan TCP

Tahoe karena mekanisme antrian Random Early Detection yang membuang

paket secara acak sehingga berdampak pada ukuran window menjadi tidak

sama.


41

5.2 Saran

Untuk pengembangan lebih lanjut, terdapat beberapa saran dari

penulis diantaranya :

1. Melakukan pengujian lebih lanjut menggunakan model antrian yang

berbeda dan juga pengembangan dari RED (ARED, WRED, FRED).

2. Melakukan pengujian dengan variant TCP yang lain.


42

DAFTAR PUSTAKA

[1] Floyd, Sally. & V. Jacobson. (1993). Random Early Detection

Gateways for Congestion Avoidance

[2] Floyd, S., Henderson, T., and A. Gurtov. (2004). The NewReno

Modification to TCP's Fast Recovery Algorithm

[3] Jacobson, Van. & Michael J. Karels. (1988). Congestion Avoidance and

Control

[4] Prihmardoyo, Emanuel. (2016). Analisis Unjuk Kerja Tcp Tahoe

Congestion Control Pada Antrian Red Dan Droptail

[5] Rastogi, Shubhangi. & Samir Srivastava. (2014). Comparison Analysis of

Different Queuing Mechanisms Droptail, RED, and NLRED in Dumb-bell

Topology

[6] Torkey, Hanaa A ., Gamal M. Attiyay & I. Z. Morsiz. (2008).

Performance Evaluation of End-to-End Congestion Control Protocols


43

LAMPIRAN

LISTING PROGRAM

1. Droptail.tcl

#Droptail NewReno

#Declare New Simulator

set ns [new Simulator]

#Setting Finish Procedure

proc finish {} {

global ns tr nf

$ns flush-trace

#close $nf

close $tr

exit 0

}

#Setting output file

set tr [open newreno5.tr w]

$ns trace-all $tr

#set nf [open newreno5.nam w]

#$ns namtrace-all $nf

#Setting Node


44

set n0 [$ns node]

set n1 [$ns node]

set n2 [$ns node]

set n3 [$ns node]

set n4 [$ns node]

set n5 [$ns node]

# Setting Link

$ns duplex-link $n0 $n2 10Mb 5ms DropTail





# Setting Node Position

$ns duplex-link-op $n0 $n2 orient right-down

$ns duplex-link-op $n1 $n2 orient right-up

$ns duplex-link-op $n2 $n3 orient right



# Setting Queue Length

$ns queue-limit $n2 $n3 5


45

# Setting TCP Agent

set tcp [new Agent/TCP/Newreno]

$ns attach-agent $n0 $tcp

set tcpsink [new Agent/TCPSink]

$ns attach-agent $n4 $tcpsink

$ns connect $tcp $tcpsink

$tcp set packetSize_ 1024B

$tcp set fid_ 1

$ns color 1 Red

# Setting UDP Agent

set udp [new Agent/UDP]

$ns attach-agent $n1 $udp

set udpsink [new Agent/Null]

$ns attach-agent $n5 $udpsink

$ns connect $udp $udpsink

$udp set fid_ 2

$ns color 2 Blue

#Setting FTP Application

set ftp [new Application/FTP]

$ftp attach-agent $tcp


46

#Setting CBR Application

set cbr [new Application/Traffic/CBR]

$cbr attach-agent $udp

$cbr set packetSize_ 1024B

$cbr set rate_ 1Mb

#tcp trace

$tcp attach $tr

$tcp tracevar cwnd_

# Setting Time Schedule of Simulation

$ns at 1.0 "$cbr start"

$ns at 0.1 "$ftp start"

$ns at 200.0 "$ftp stop"

$ns at 200.0 "$cbr stop"

$ns at 200.0 "finish"

# Plot Congestion Window

proc plotWindow {tcpSource outfile} {

global ns tcp

set cwnd [$tcpSource set cwnd_ ]

set now [$ns now]


47

puts $outfile "$now $cwnd"

$ns at [expr $now+0.1] "plotWindow $tcpSource $outfile"

}

set outfile [open "newreno5drop.xg" w]

$ns at 0.0 "plotWindow $tcp $outfile"

#queue

set qmon [$ns monitor-queue $n2 $n3 [open queue5.tr w] 0.1]

[$ns link $n2 $n3] queue-sample-timeout;

$qmon set pkts_

#run simulasi

$ns run

2. RED.tcl

#RED NewReno

#Declare New Simulator

set ns [new Simulator]

#Setting Finish Procedure

proc finish {} {


48

global ns tr nf

$ns flush-trace

#close $nf

close $tr

exit 0

}

#Setting output file

set tr [open newreno5.tr w]

$ns trace-all $tr

#set nf [open newreno5.nam w]

#$ns namtrace-all $nf

#Setting Node

set n0 [$ns node]

set n1 [$ns node]

set n2 [$ns node]

set n3 [$ns node]

set n4 [$ns node]

set n5 [$ns node]

Queue/RED set bytes_ false

Queue/RED set queue_in_bytes_ false


49

Queue/RED set gentle_ false

Queue/RED set maxp_ 0.02

Queue/RED set q_weight_ 0.002

Queue/RED set thresh_ 5

Queue/RED set maxthresh_ 15

# Setting Link



$ns duplex-link $n2 $n3 2Mb 5ms RED



# Setting Node Position



$ns duplex-link-op $n2 $n3 orient right



# Setting Queue Length

$ns queue-limit $n2 $n3 5


50

# Setting TCP Agent

set tcp [new Agent/TCP/Newreno]

$ns attach-agent $n0 $tcp

set tcpsink [new Agent/TCPSink]

$ns attach-agent $n4 $tcpsink

$ns connect $tcp $tcpsink

$tcp set packetSize_ 1024B

$tcp set fid_ 1

$ns color 1 Red

# Setting UDP Agent

set udp [new Agent/UDP]

$ns attach-agent $n1 $udp

set udpsink [new Agent/Null]

$ns attach-agent $n5 $udpsink

$ns connect $udp $udpsink

$udp set fid_ 2

$ns color 2 Blue

#Setting FTP Application

set ftp [new Application/FTP]

$ftp attach-agent $tcp


51

#Setting CBR Application

set cbr [new Application/Traffic/CBR]

$cbr attach-agent $udp

$cbr set packetSize_ 1024B

$cbr set rate_ 1Mb

#tcp trace

$tcp attach $tr

$tcp tracevar cwnd_

# Setting Time Schedule of Simulation

$ns at 1.0 "$cbr start"

$ns at 0.1 "$ftp start"

$ns at 200.0 "$ftp stop"

$ns at 200.0 "$cbr stop"

$ns at 200.0 "finish"

# Plot Congestion Window

proc plotWindow {tcpSource outfile} {

global ns tcp

set cwnd [$tcpSource set cwnd_ ]

set now [$ns now]

puts $outfile "$now $cwnd"


52

$ns at [expr $now+0.1] "plotWindow $tcpSource $outfile"

}

set outfile [open "newreno5red.xg" w]

$ns at 0.0 "plotWindow $tcp $outfile"

#queue

set qfile [$ns monitor-queue $n2 $n3 [open queue5.tr w] 1]

[$ns link $n2 $n3] queue-sample-timeout;

#run simulasi

$ns run

3. AWK

BEGIN {

countcwnd = 0

sendsize = 0

recvdSize = 0

startTime = 0.1

stopTime = 200

num_sample = 0;

total_delay = 0;

sent_1 = 0;

drop_tcp1 =0;


53

}

{

event = $1

time = $2

Node_id = $3

layer = $4

flags = $5

sequence_number = $6

cwnd = $6

packet_type = $7

packet_size = $8;

#avgcwnd

if (time == "0" && sequence_number == "cwnd_" &&

layer == 4 && packet_type=="1.000") {

countcwnd=1;

}

if ( flags == "tcp" && event == "+" && Node_id == 0) {

sendsize += sequence_number

}

#if (time== 0 && Node_id ==0 && layer==4 &&

sequence_number=="cwnd_" && packet_size == "1000" ) {


54

#countcwnd=countcwnd+1;

#}

#if ( event =="+" && Node_id ==0){

#sendsize=sendsize+sequence_number;

#}

#throughput

if (event == "r" && time >= 0.1 && flags == "tcp" &&

layer==4)

{

recvdSize += sequence_number

}

#packetsent

if (Node_id == 0 && layer == 2 && event == "+")

sent_1++;

#packetdrop

if (packet_size ==1 && event == "d")

drop_tcp1++;

#e2edelay


55

if (event == "+" && time >=0.1 && Node_id == 0 &&

flags =="tcp" && packet_size==1){

p_id==$12

t_dep[$12] = time

}

if (event == "r" && time >=0.1 && layer == 4 && flags

== "tcp" && packet_size==1){

if (p_id = $12){

t_arr[$12] = time

num_sample++

delay = t_arr[$12] - t_dep[$12]

total_delay += delay

}

}

}

END {

print" Total cwnd = " (countcwnd)

print" Avg Byte transferred/cwnd = "(sendsize/countcwnd)/1000 "KB/cwnd"

print" Average TCP Throughput = "(recvdSize/1000)/(stopTime-startTime)

"kBps"

print" TCP sent byte = " (sendsize/1000)

print" TCP sent packet = " (sent_1)


56

print" TCP Packet Drop = " (drop_tcp1)

avg_delay = total_delay/num_sample;

print "Average end to end delay = " avg_delay " s";

}


Documents

ANALISIS PERBANDINGAN UNJUK KERJA CONGESTION … · Tabel 4.1 Data Hasil Simulasi Tahoe dan Newreno Antrian Droptail ... Gambar 2.1 Hubungan protokol TCP ... aplikasi - aplikasi yang