33
Page 1 of 33 Skema QoS dan Protokol Pendukung BAB I PENDAHULUAN Quality of Service (QoS) 1.1 Definisi QoS Di bidang jaringan komputer dan packet-switched jaringan telekomunikasi, lalu lintas istilah Quality of Service (QoS) mengacu pada mekanisme kontrol reservasi resource daripada kualitas pelayanan yang dicapai. QoS adalah kemampuan untuk memberikan prioritas yang berbeda untuk berbagai aplikasi, pengguna, atau aliran data, atau untuk menjamin tingkat kinerja tertentu ke aliran data. Sebagai contoh, laju bit yang diperlukan, delay, jitter, probabilitas packet dropping dan / atau bit error rate (BER) dapat dijamin.Jaminan QoS penting jika kapasitas jaringan tidak cukup, terutama untuk aplikasi streaming multimedia secara real-time seperti voice over IP, game online dan IP-TV, karena sering kali ini tetap memerlukan bit rate dan tidak diperbolehkan adanya delay, dan dalam jaringan di mana kapasitas resource yang terbatas, misalnya dalam komunikasi data selular. Dalam ketiadaan jaringan, mekanisme QoS tidak diperlukan. Sebuah jaringan atau protokol yang mendukung QoS dapat menyepakati sebuah kontrak traffic dengan software aplikasi dan kapasitas cadangan di node jaringan, misalnya saat sesi fase pembentukan. Selama sesi dapat memantau tingkat kinerja yang dicapai, misalnya data rate dan delay, dan kontrol secara dinamis prioritas penjadwalan di simpul jaringan. Sebuah layanan atau jaringan best effort tidak mendukung kualitas layanan. Sebuah alternatif untuk mekanisme kontrol QoS adalah untuk menyediakan komunikasi berkualitas tinggi melalui jaringan best effort oleh pengadaan kapasitas yang lebih sehingga cukup untuk puncak beban trafik yang diharapkan. Di bidang telepon, kualitas pelayanan didefinisikan dalam standar ITU X.902 sebagai "Satu set persyaratan kualitas pada perilaku kolektif dari satu atau lebih objek". Quality of Service terdiri dari persyaratan pada semua aspek sambungan, seperti pelayanan waktu response, loss sinyal-to-noise ratio, cross-talk, echo, interrupt,

Kelompok 7 QoS

  • Upload
    iswandi

  • View
    562

  • Download
    8

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Kelompok 7 QoS

Page 1 of 33 Skema QoS dan Protokol Pendukung

BAB I PENDAHULUAN

Quality of Service (QoS)

1.1 Definisi QoS

Di bidang jaringan komputer dan packet-switched jaringan telekomunikasi, lalu

lintas istilah Quality of Service (QoS) mengacu pada mekanisme kontrol reservasi

resource daripada kualitas pelayanan yang dicapai. QoS adalah kemampuan untuk

memberikan prioritas yang berbeda untuk berbagai aplikasi, pengguna, atau aliran data,

atau untuk menjamin tingkat kinerja tertentu ke aliran data. Sebagai contoh, laju bit

yang diperlukan, delay, jitter, probabilitas packet dropping dan / atau bit error rate (BER)

dapat dijamin.Jaminan QoS penting jika kapasitas jaringan tidak cukup, terutama untuk

aplikasi streaming multimedia secara real-time seperti voice over IP, game online dan

IP-TV, karena sering kali ini tetap memerlukan bit rate dan tidak diperbolehkan adanya

delay, dan dalam jaringan di mana kapasitas resource yang terbatas, misalnya dalam

komunikasi data selular. Dalam ketiadaan jaringan, mekanisme QoS tidak diperlukan.

Sebuah jaringan atau protokol yang mendukung QoS dapat menyepakati sebuah

kontrak traffic dengan software aplikasi dan kapasitas cadangan di node jaringan,

misalnya saat sesi fase pembentukan.

Selama sesi dapat memantau tingkat kinerja yang dicapai, misalnya data rate

dan delay, dan kontrol secara dinamis prioritas penjadwalan di simpul jaringan. Sebuah

layanan atau jaringan best effort tidak mendukung kualitas layanan. Sebuah alternatif

untuk mekanisme kontrol QoS adalah untuk menyediakan komunikasi berkualitas tinggi

melalui jaringan best effort oleh pengadaan kapasitas yang lebih sehingga cukup untuk

puncak beban trafik yang diharapkan.

Di bidang telepon, kualitas pelayanan didefinisikan dalam standar ITU X.902

sebagai "Satu set persyaratan kualitas pada perilaku kolektif dari satu atau lebih

objek". Quality of Service terdiri dari persyaratan pada semua aspek sambungan,

seperti pelayanan waktu response, loss sinyal-to-noise ratio, cross-talk, echo, interrupt,

Page 2: Kelompok 7 QoS

Page 2 of 33 Skema QoS dan Protokol Pendukung

respons frekuensi, tingkat kenyaringan, dan seterusnya. Bagian dari telephony QoS

adalah persyaratan Grade of Service (GOS), yang terdiri dari sambungan aspek yang

berhubungan dengan kapasitas dan jangkauan jaringan, misalnya menjamin

probabilitas blocking maximum dan probabilitas outage. QoS kadang-kadang digunakan

sebagai ukuran kualitas, dengan banyak alternatif definisi, bukan mengacu pada

kemampuan sumber daya cadangan. QoS kadang-kadang mengacu pada tingkat

kualitas pelayanan, yaitu jaminan kualitas layanan.

1.2 Parameter-Parameter Quality of Service (QoS) Pada jaringan packet switched, kualitas layanan dipengaruhi oleh berbagai

faktor, yang dapat dibagi menjadi faktor "manusia" dan faktor "teknis". Faktor-faktor

manusia meliputi: stabilitas layanan, ketersediaan layanan, delay, dan informasi

pengguna. Faktor-faktor teknis meliputi: realibility, scalability, effectiveness,

maintainability, Grade of Service (GOS), dll. Terdapat banyak hal bisa terjadi pada

paket ketika mereka melakukan perjalanan dari asal ke tujuan, yang mengakibatkan

masalah-masalah berikut dilihat dari sudut pandang pengirim dan penerima,atau yang

sering disebut sebagai parameter-parameter QoS:

Throughput Karena beban yang bervariasi dari pengguna lain yang menggunakan resource yang

sama, bit-rate (throughput maksimum) yang dapat diberikan kepada aliran data tertentu

mungkin terlalu rendah untuk layanan multimedia realtime jika semua aliran data yang

mendapatkan prioritas penjadwalan yang sama.

Packet Loss

Packet Loss / Error adalah ukuran error rate dari transmisi packet data yang diukur

dalam persen. Packet hilang (bit loss) yang biasanya dikarenakan buffer yang terbatas,

Page 3: Kelompok 7 QoS

Page 3 of 33 Skema QoS dan Protokol Pendukung

urutan packet yang salah termasuk dalam error rate ini. Packet Loss = Frame dari

Transmitter – Frame dari Receiver

Delay Mungkin dibutuhkan waktu yang lama untuk sebuah paket untuk mencapai tujuan,

karena adanya antrian yang panjang, atau mengambil rute yang lain untuk menghindari

kemacetan. Dalam beberapa kasus, penundaan yang berlebihan dapat membuat

aplikasi seperti VoIP atau online game tidak dapat digunakan.

Jitter Paket dari sumber akan mencapai tujuan dengan berbagai penundaan. Sebuah paket

delay bervariasi dengan posisinya dalam antrian dari router sepanjang jalur antara

sumber dan tujuan dan posisi ini dapat bervariasi secara tak terduga. Variasi dalam

penundaan ini dikenal sebagai jitter dan dapat mempengaruhi kualitas streaming audio

dan / atau video.

Out-of-order Ketika sebuah paket yang disalurkan melalui internet, paket-paket yang berbeda dapat

mengambil rute yang berbeda, masing-masing mengakibatkan penundaan yang

berbeda. Dan akibatnya adalah bahwa paket-paket tiba dalam urutan yang berbeda dari

mereka dikirim. Masalah ini memerlukan protokol tambahan khusus bertanggung jawab

untuk mengatur kembali out-of-order untuk paket-paket ke sebuah isochronous state

setelah mereka mencapai tujuan mereka. Hal ini terutama penting bagi VoIP stream

video dan kualitas secara dramatis di mana dipengaruhi oleh kedua latensi dan

kurangnya isochronicity.

Error Kadang-kadang paket yang salah arah, atau dikombinasikan bersama-sama, atau

rusak, sementara perjalanan. Penerima harus mendeteksi ini dan, sama seperti jika

paket dijatuhkan, meminta si pengirim untuk mengulang sendiri.

Page 4: Kelompok 7 QoS

Page 4 of 33 Skema QoS dan Protokol Pendukung

1.3 Mekanisme Quality of Service (QoS)

Sebuah alternatif untuk mekanisme kontrol QoS adalah untuk menyediakan

komunikasi berkualitas tinggi dengan over-provisioning jaringan sehingga kapasitas

didasarkan pada perkiraan beban puncak trafik. Pendekatan ini sederhana dan

ekonomis untuk jaringan dengan beban trafik ringan dan dapat diprediksi. Kinerjanya

wajar untuk banyak aplikasi. Ini mungkin termasuk aplikasi yang dapat

mengkompensasi variasi bandwidth dan delay dengan receive buffer besar, misalnya

dalam video streaming. Komersial layanan VoIP sering kompetitif dengan layanan

telepon biasa dalam hal kualitas panggilan meskipun mekanisme QoS biasanya tidak

digunakan pada pengguna hubungan ke ISP dan penyedia VoIP sambungan ke ISP

yang berbeda. Di bawah kondisi beban tinggi, bagaimanapun, kualitas VoIP mengalami

penurunan ke kualitas telepon seluler atau lebih buruk. Jumlah over-provisioning dalam

link interior diperlukan untuk mengganti QoS tergantung pada jumlah pengguna dan

permintaan trafik. Seperti sekarang layanan Internet mendekati satu miliar pengguna,

hanya ada sedikit kemungkinan bahwa over-provisioning dapat menghilangkan

kebutuhan QoS ketika VoIP menjadi lebih umum.

Untuk jaringan narrowband, biaya bandwidth sangat besar dan over-provisioning

sulit untuk dilakukan. Dalam situasi ini, dua filosofi yang berbeda jelas dikembangkan

teknisi dalam memberikan perlakuan khusus untuk paket yang membutuhkan ini.

Kerja awal menggunakan "IntServ" yaitu melakukan pemesanan resource. Dalam

model ini, aplikasi menggunakan Resource Reservation Protocol (RSVP) untuk

meminta dan memesan resource melalui jaringan. Sementara mekanisme IntServ

melakukan kerja, disadari bahwa dalam jaringan broadband dari penyedia layanan yang

lebih besar, Core router akan diperlukan untuk menerima, mempertahankan, dan

merobohkan ribuan atau mungkin puluhan ribu pemesanan. Ini diyakini bahwa

pendekatan ini tidak akan mengimbangi dengan pertumbuhan internet, dan dalam

setiap kejadian itu bertentangan dengan konsep merancang jaringan, sehingga Core

Page 5: Kelompok 7 QoS

Page 5 of 33 Skema QoS dan Protokol Pendukung

router melakukan sedikit lebih dari sekadar menyalurkan paket-paket pada tingkat yang

tertinggi.

Kedua dan saat ini pendekatan diterima adalah "DiffServ" atau Differentiated

Services. Dalam model DiffServ, paket ditandai sesuai dengan jenis layanan yang

mereka butuhkan. Sebagai tanggapan terhadap tanda-tanda tersebut, router dan switch

menggunakan berbagai strategi untuk menyesuaikan antrian kinerja untuk

persyaratan. (Pada IP layer, jasa dibedakan kode titik (DSCP) tanda-tanda

menggunakan 6 bit dalam header paket IP. Pada lapisan MAC, VLAN IEEE 802.1Q dan

IEEE 802.1p dapat digunakan untuk membawa informasi pada dasarnya sama)

Router dengan DiffServ menggunakan beberapa antrian untuk pengiriman paket yang

sedang menunggu dari interface bandwidth terbatas (misalnya, wide area). Vendor

router menyediakan kemampuan yang berbeda untuk mengkonfigurasi perilaku ini,

untuk menyertakan jumlah antrian, prioritas relatif dari antrian, dan bandwidth yang

telah disediakan untuk masing-masing antrian. Dalam prakteknya, ketika sebuah paket

harus diteruskan dari sebuah interface dengan antrian, paket-paket yang membutuhkan

jitter rendah (misalnya, VoIP atau VTC) diberikan prioritas di atas paket-paket di antrian

yang lain. Biasanya, beberapa bandwidth dialokasikan secara default untuk mengontrol

jaringan paket (misalnya, ICMP dan routing protokol), sedangkan best effort traffic

mungkin hanya akan diberikan bandwidth apapun yang tersisa.

Page 6: Kelompok 7 QoS

Page 6 of 33 Skema QoS dan Protokol Pendukung

BAB II

INTEGRATED SERVICE

2.1 Dasar Integrated Service

Integrated Service Model atau disingkat IntServ merupakan sebuah model QoS

yang bekerja untuk memenuhi berbagai macam kebutuhan QoS berbagai perangkat

dan berbagai aplikasi dalam sebuah jaringan. Dalam model IntServ ini, para pengguna

atau aplikasi dalam sebuah jaringan akan melakukan request terlebih dahulu mengenai

servis dan QoS jenis apa yang mereka dapatkan, sebelum mereka mengirimkan data.

Request tersebut biasanya dilakukan dengan menggunakan sinyal-sinyal yang jelas

dalam proses komunikasinya.

Dalam request tersebut, pengguna jaringan atau sebuah aplikasi akan

mengirimkan informasi mengenai profile traffic mereka ke perangkat QoS. Profile traffic

tersebut akan menentukan hak-hak apa yang akan mereka dapatkan seperti misalnya

berapa bandwidth dan delay yang akan mereka terima dan gunakan.

Setelah mendapatkan konfirmasi dari perangkat QoS dalam jaringannya, maka

pengguna dan aplikasi tersebut baru diijinkan untuk melakukan transaksi pengiriman

dan penerimaan data. Transaksi data akan dilakukan dalam batasan-batasan yang

telah diberikan oleh perangkat QoS tersebut tanpa kecuali.

Sebuah perangkat QoS biasanya akan bertindak sebagai pengontrol hak-hak

yang akan diterima oleh pengguna. Sedangkan pengguna jaringan dan aplikasi

didalamnya bertugas untuk mengirimkan profile nya untuk dapat diproses dalam

perangkat QoS. Setelah hak-hak pengguna jaringan jelas, perangkat QoS akan

memenuhi komitmen yang telah dijanjikannya dengan cara mempertahankan status

semua pengguna dan kemudian melakukan proses-proses QoS untuk memenuhinya.

Proses-proses tersebut adalah Packet Classification, Policing, Queing, dan banyak lagi

yang akan dibahas selanjutnya.

Page 7: Kelompok 7 QoS

Page 7 of 33 Skema QoS dan Protokol Pendukung

Real-time QoS bukan satu-satunya isu untuk manajemen trafik untuk internet. Operator

jaringan menginginkan kemampuan yang dapat mengontrol pembagian bandwidth pada

link yang berbeda di antara kelas-kelas trafik. Integrated Service digunakan sebagai

model servis internet yang memiliki best-ffort service, real-time service, dan controlled

link sharing.

Secara abstrak, pencapaian system secara arsitektur terdiri dari dua elemen:

model servis yang extended, yang biasanya disebut model Integrated Service dan

framework referensi yang diimplementasi.

2.1.1 RSVP

Pada kebanyakan perangkat jaringan yang mampu menjalankan QoS model

IntServ, dilengkapi sebuah system sinyaling yang bertugas untuk mengirimkan profile

dan request mereka ke perangkat QoS. Sistem sinyaling tersebut sering disebut

dengan istilah Resource Reservation Protocol (RSVP).

RSVP merupakan protokol signaling khusus untuk keperluan QoS. Protokol ini

menggunakan info dari routing protocol untuk menentukan jalur terbaik menuju ke suatu

lokasi. Meskipun RSVP sangat cocok digunakan untuk keperluan pengaturan QoS pada

aplikasi real-time seperti IP Telephony, NetMeeting, IPTV streaming, dan banyak lagi,

namun penggunaan RSVP sangatlah terbatas.

RSVP dapat digunakan oleh host dan router untuk meminta atau mengirimkan

level yang spesifik dari QoS untuk aplikasi data stream atau aliran. RSVP

mendefinisikan bagaimana aplikasi penempatan reservasi dan bagaimana RSVP

menghentikan resource yang terservasi saat kebutuhan resource tersebut telah

terpenuhi. Operasi RSVP umumnya akan berpengaruh pada resource yang direservasi

pada setiap node sepanjang path.

RSVP bukan merupakan routing protocol dan telah didesain supaya dapat

beroperasi pada routing protocol yang telah ada sekarang dan yang akan datang.

Page 8: Kelompok 7 QoS

Page 8 of 33 Skema QoS dan Protokol Pendukung

Penggunaan RSVP sangat terbatas dikarenakan semua perangkat yang berada

dalam jaringan yang mendukung QoS jenis ini harus mendukung system sinyaling

RSVP. Selain itu sistem sinyaling ini juga sangat haus akan proses CPU dan kapasitas

memori. Dengan demikian penggunaannya tidak terlalu meluas.

RSVP melayani resource untuk sebuah aliran. Sebuah aliran diidentifikasi

dengan alamat tujuan, pengidentifikasi protoko,ataupun port tujuan. Pada setiap aliran,

RSVP juga mengidentifikasi QoS secara khusus yang dibutuhkan oleh aliran walaupun

itu tidak mengetahui informasi spesifik dari QoS. Informasi spesifik QoS ini disebut

flowspec dan RSVP mengetahui flowspec dari aplikasi ke host dan router sepanjang

path. Sistem tersebut kemudian menganalisa flowspec untuk menerima da melayani

resource. Sebuah flow spec terdiri dari:

1. Service class

2. Spec reservasi (mendefinisikan QoS)

3. Spec Traffik (mendeskripsikan aliran data)

Sebuah permintaa reservasi memiliki sabuah set option yang disebut “style”

reservasi. Sebuah option reservasi mengkhususkan pada perlakuan reservasi pada

pengirim yang berbeda dalam session yang sama, menimbulkan perbedaan reservasi

untuk setiap pengirim upstream, atau menyebabkan sebuah reservasi yang dibagi dia

antara semua paket yang diseleksi pengirim.

Aturan RSVP tidak mengijinkan penggabungan antara reservasi yang terbagi

dengan reservasi yang berbeda, karena secara fundamental akan tidak compatible .

Juga tidak diizinkan penggabungan seleksi pengirim eksplisit dengan seleksi pengirim

wildcard, karena akan menimbulkan servis yang tidak diinginkan untuk penerima yang

menspesifikasikan seleksi eksplisit.

Sender || Reservations:

Selection || Distinct | Shared

_________||__________________|____________________

Page 9: Kelompok 7 QoS

Page 9 of 33 Skema QoS dan Protokol Pendukung

|| | |

Explicit || Fixed-Filter | Shared-Explicit |

|| (FF) style | (SE) Style |

__________||__________________|____________________|

|| | |

Wildcard || (None defined) | Wildcard-Filter |

|| | (WF) Style |

__________||__________________|____________________|

Atribut Reservasi dan “Style”

Filterspec mendefinisikan suatu set paket ayng telah dipengruhi oleh flowspec.

Filterspec menyeleksi sebuah subset dari semua paket yang diproses oleh sebuah

node. Selesi ini dapat berantung pada atribut paket (alamat IP pengirim dan port).

Style reservasi RSVP yang ada yaitu:

1. Fixed filter-melayani resource untuk aliran spesifik

2. Shared Explisit-melayani resource untuk beberapa aliran dan semua shared

resource

3. Wildcard filter-melayani resource untuk aliran tipe umum tanpa spesifikasi aliran ,

semua aliran membagi resource

Sebuah permintaan reservasi RSVP terdiri dari sebuah flowspec dan sebuah filterspec

dan keselruhannya disebut flowdescriptor. Efek pada setiap node dari setiap spec

adalah ketika flowspec men-set parameter dari scheduler paket pada setiap node,

filterspec men-set parameter pada paket classifier.

Ketika router tujuan menerima message path, maka router akan:

1. Membuat sebuah reservasi berdasarkan parameter permintaan. Untuk itu,

admission control dan policy control memproses parameter permintaan dan

menginstruksikan paket classifier untuk menangani pakat data yang telah

diseleksi atau menegosiasikan dengan upper layer bagaimana penanganan

paket tersebut.

Page 10: Kelompok 7 QoS

Page 10 of 33 Skema QoS dan Protokol Pendukung

2. Meneruskan request upstream. Pada setiap node, flowspec pesan reservasi

akan dimodifikasi oleh node selanjutnya.

Reservasi message jugamemiliki filterspec object, yang mendefinisikan paket yang

akan menerima permintaan QoS terdefinisi pada flowspec. Sebuah filterspec sederhana

dapat menjadi alamat IP pengirimdan secara optional UDP atau TCP port. Setiap node

pada path dan menerima atau menolak permintaan.

Contoh aplikasi yang berpartisipasi dalam bentuk sesi RSVP sebagai pengirim data

register dengan RSVP. Sepotong informasi yang diberikan oleh aplikasi contoh adalah

TSpec Sender yang menggambarkan aplikasi lalu lintas. Informasi ini digunakan untuk

membangun sebuah SENDER_TSPEC RSVP objek, yang disertakan dalam pesan

PATH RSVP dihasilkan untuk aplikasi. Aplikasi ini juga yang mengirimkan konstruksi

awal objek ADSPEC RSVP. Adspec ini membawa informasi tentang kontrol QoS

kemampuan dan persyaratan aplikasi pengiriman sendiri, dan membentuk titik awal

untuk mengumpulkan jalan property. ADSPEC akan ditambahkan ke pesan PATH

RSVP diciptakan pada pengirim.

2.2 Model Layanan Integrated Service Dengan adanya sebuah router berkemampuan QoS dan disatukan dengan

perangkat jaringan yang mendukung RSVP, maka biasanya para penjual jasa jaringan

dan internet dapat menciptakan dua jenis servis untuk dijual:

• Guaranteed Rate Service

Jika diterjemahkan arti dari servis ini adalah data rate yang digaransi. Maksud dari

servis ini adalah pihak penyedia jasa akan menjamin bandwidth dan kualitas yang akan

digunakan oleh pengguna atau sebuah aplikasi. Alokasi bandwidth sengaja

dicadangkan oleh perangkat QoS untuk pengguna tersebut. Dengan demikian

pengguna tidak akan berbagi bandwidth dengan pengguna lain. Servis jenis ini sangat

cocok untuk memberikan kualitas yang baik pada aplikasi-aplikasi real-time seperti

video converence.

Page 11: Kelompok 7 QoS

Page 11 of 33 Skema QoS dan Protokol Pendukung

Guaranteed Service dipanggil dengan menentukan lalu lintas (TSpec) dan

layanan yang dikehendaki (RSpec) ke elemen jaringan. Sebuah permintaan layanan

untuk aliran yang sudah ada yang memiliki TSpec baru dan / atau RSpec HARUS

diperlakukan sebagai permintaan baru, dalam arti bahwa kontrol penerimaan

SEHARUSNYA diterapkan kembali kepada aliran.

• Controlled Load Service

Dalam servis jenis ini, besarnya bandwidth tidak dijamin akan dicadangkan untuk

para pengguna jaringan tersebut. Servis ini bekerja dengan cara menjaga agar

pengguna dan aplikasi didalamnya dapat selalu mendapatkan kualitas jaringan dengan

delay yang rendah dan throughput yang tinggi meskipun jaringan dalam kondisi sibuk

dan padat. Dengan demikian bandwidth dapat digunakan dengan efisien karena tidak

terbuang percuma, namun penggunanya masih bisa mendapatkan kualitas yang

terjaga.

Controlled Load Service dipanggil dengan menentukan aliran data parameter lalu

lintas yang diinginkan (TSpec) ke elemen jaringan. Permintaan dipasang untuk aliran

baru akan diterima jika elemen jaringan memiliki kemampuan untuk meneruskan paket-

paket aliran itu. Permintaan untuk mengubah TSpec untuk aliran yang sudah ada harus

diperlakukan sebagai permintaan baru, dalam arti bahwa pengakuan kontrol harus

diterapkan kembali kepada aliran. Permintaan yang TSpec untuk mengurangi aliran

yang sudah ada (dalam arti bahwa TSpec baru benar-benar lebih kecil daripada TSpec

lama sesuai dengan aturan) tidak boleh ditolak layanan.

Page 12: Kelompok 7 QoS

Page 12 of 33 Skema QoS dan Protokol Pendukung

BAB III

Differentiated Services (DiffServ)

Sekilas mengenai DiffServ

• Ada kebutuhan yang jelas relatif sederhana dan metode kasar untuk

menyediakan pelayanan kelas yang dibedakan untuk taffic internet dalam hal

mendukung berbagai jenis aplikasi dan bisnis yang spesifik .

• Kerangka kerja yang memungkinkan pelayanan berbeda kualitas dari layanan-

ketentuan dalam jaringan domain dengan menerapkan aturan-aturan dengan

tujuan untuk membuat agregat traffic dan kopling masing-masing dengan jalan

forwarding khusus dalam domain melalui penggunaan codepoint dalam header

IP.

DiffServ memungkinkan pendekatan ke IP QoS yang adalah;

a. Modulator

b. increamentally deployable

c. scalable

d. memperkenalkan minimal per-node kompleksitas

3.1 Diffserv terminology

a. Per Hop Behavior (PHB)

Mendefinisikan perilaku sebuah switch ketika forwarding paket tertentu,

pelayanan apa yang mereka terima.

b. Behavior Aggregate (BA)

Sekelompok paket yang melewati suatu titik jaringan umum yang memiliki

label yang Common (DSCP) sehingga mereka mengalami PHB yang

sama pada titik tersebut.

c. Differentiated Services Code Point (DSCP)

Merupakan Header IP lapangan.

IP headers carry diffserv labels

Page 13: Kelompok 7 QoS

Page 13 of 33 Skema QoS dan Protokol Pendukung

Informasi Diffserv dilakukan dalam sebuah header IP 8b bidang:

• IPv4: “Type of Service”

• IPv6: “Traffic Class”

0 1 2 3 4 5 6 7

+---+---+---+---+---+---+---+---+

| DSCP | ECN |

+---+---+---+---+---+---+---+---+

Router dapat ditandai di bidang DSCP:

• Secara khusus, pertama-hop router ditandai ketika sumber yang mengaturnya

menunjukkan

Jenis Layanan tradisional

• Interpretasi DSCP dapat disesuaikan untuk domain tertentu tertanda di

domain batas.

3.2 Diffserv entities

• Domains: Jaringan antar daerah dengan administrasi umum

kepemilikan,dengan serangkaian kebijakan penyediaan layanan dan

definisi PHB

• Boundary node: Titik masuk (ingress) atau keluar (jalan keluar) dari

domain. Kondisi lalu lintas & set DSCP label (seperti MPLS LER).

• Interior nodes: Dalam sebuah domain, tapi bukan batas simpu ,transit

ltraffic maju, dengan pelayanan ditentukan oleh label (seperti MPLS

LSRs)

Mungkin tanda lalu lintas yang dihasilkan secara lokal (mungkin juga

dilakukan oleh sumber).

Page 14: Kelompok 7 QoS

Page 14 of 33 Skema QoS dan Protokol Pendukung

3.3 Service Level Agreements

Setiap sumber membuat kesepakatan dengan domain local.Domain membuat

kesepakatan dengan satu sama lain untuk memenuhi komitmen mereka untuk menjadi

sumber. Perjanjian sering statis dan dibuat secara manual. Juga dapat dilakukan

secara dinamis melalui sinyal protokol, contohnya; RSVP.

Page 15: Kelompok 7 QoS

Skema Q

3.4 Arsi

T

D

p

QoS dan Pro

itektur Diff

The letters X

DS bounda

erfomance

otokol Pendu

fServ

X and Y rep

ary routers

(e.g., shap

ukung

present the

s contain t

pers and po

DS bounda

traffic con

olicers)

ary routers

ditioners t

that ensure

Page 15

e and enf

 of 33 

force

Page 16: Kelompok 7 QoS

Page 16 of 33 Skema QoS dan Protokol Pendukung

3.5 DiffServ Traffic Conditioner Block

Classifier: Memilih paket dalam arus traffic berdasarkan isi dari beberapa bagian dari

header paket

Meter : Memeriksa kepatuhan parameter traffic (misalnya, Token Bucket) dan

melewati hasil untuk marker dan pembentuk / penetes untuk memicu aksi untuk in / out-

of-profil paket.

Marker: mencatat/ menulis ulang nilai DSCP.

Shaper : menunda beberapa paket untuk menjadi sesuai dengan profil.

3.5.1 DiffServ vs MPLS

• Diffserv, sebagaimana disebutkan sebelumnya, mengambil IP KL (jenis

layanan) lapangan, mengganti nama itu DS byte, dan menggunakannya

untuk membawa informasi tentang persyaratan layanan paket IP.

• Bekerja pada Layer 3 saja dan tidak berurusan dengan lapisan yang lebih

rendah.

Sedangkan,

• Di sisi lain, MPLS menentukan cara-cara yang ada di Layer 3 .Traffic

dapat dipetakan atau berorientasi koneksi ke Layer 2 transport seperti

ATM dan Frame Relay.

Page 17: Kelompok 7 QoS

Page 17 of 33 Skema QoS dan Protokol Pendukung

• MPLS menambahkan label yang berisi informasi routing spesifik untuk

setiap paket IP dan memungkinkan router untuk secara eksplisit

menetapkan jalan untuk berbagai kelas taffic

• MPLS juga menawarkan rekayasa traffic dan teknik yang dapat

meningkatkan efisiensi routing IP.

3.6 DiffServ Issues/Problems

• Provisioning

Tidak seperti RSVP / IntServ, DiffServ perlu diatur Menyiapkan

berbagai kelas di seluruh jaringan memerlukan pengetahuan

tentang aplikasi dan lalu lintas statistik untuk agregat lalu lintas di

dalam jaringan.

• Billing and Monitoring

Manajemen masih merupakan masalah besar. Meskipun paket /

detik, byte / detik dan banyak counter lain yang tersedia melalui

kelas Informasi Manajemen berbasis Base (MIB), penagihan dan

pemantauan isu masih sulit.

• QoS and Routing

Salah satu kelemahan terbesar berasal dari DiffServ fakta bahwa

isyarat / provisioning terjadi terpisah dari proses routing.Dengan

demikian, mungkin ada jalur (misalnya OSPF, ISIS, EIGRP) di

jaringan yang memiliki sumber daya yang dibutuhkan, bahkan

ketika gagal DiffServ menemukan sumber daya.

Page 18: Kelompok 7 QoS

Page 18 of 33 Skema QoS dan Protokol Pendukung

3.7 Bandwidth Brokers

Diagram yo

• 1 Request: A wants to transfer data to B.

• 2 Request requires negotiation between Bba and BBb.

• 3, 4. Brokers configure routers within the domains.

• 5, 6, 7. Transfer of data

Resource Management: Bandwidth Brokers;

• Melacak bandwidth yang dialokasikan dalam jaringan domain

• Proses permintaan alokasi bandwidth baru

• Dikonfigurasi dengan kebijakan organisasi - menjalin hubungan

dengan broker di wilayah yang berdekatan

• Broker mengkonfigurasi router di dalam domain tertentu untuk

memberikan layanan kepada aliran

• Proses ini ditunjukkan dalam diagram di atas (diagram yo)

Page 19: Kelompok 7 QoS

Page 19 of 33 Skema QoS dan Protokol Pendukung

BAB IV

MPLS (Multi-Protocol Label Switching)

4.1 Pengertian MPLS

MPLS adalah teknologi penyampaian paket pada jaringan backbone

berkecepatan tinggi. Asas kerjanya menggabungkan beberapa kelebihan dari sistem

komunikasi circuit-switched dan packet-switched yang melahirkan teknologi yang lebih

baik dari keduanya. Sebelumnya, paket-paket diteruskan dengan protokol routing

seperti OSPF, IS-IS, BGP, atau EGP. Protokol routing berada pada lapisan network

(ketiga) dalam sistem OSI, sedangkan MPLS berada di antara lapisan kedua dan

ketiga. Secara teknis Multi-Protocol Label Switching (MPLS) dapat dikatakan sebagai

suatu metode forwarding (meneruskan data melalui suatu jaringan dengan

menggunakan informasi dalam label yang dilekatkan pada paket IP. MPLS

menggabungkan teknologi switching layer-2 dengan teknologi routing layer-3 serta

menyederhanakan routing paket dan mengoptimalkan pemilihan jalur (path) yang

melalui core network.

Teknologi ATM dan frame relay bersifat connection-oriented yaitu setiap virtual

circuit harus disetup dengan protokol persinyalan sebelum transmisi. IP bersifat

connectionless yaitu protocol routing menentukan arah pengiriman paket dengan

bertukar info routing. MPLS mewakili konvergensi kedua pendekatan ini. Berikut

merupakan arsitektur MPLS.

Gambar 4.1 Arsitektur MPLS

Page 20: Kelompok 7 QoS

Page 20 of 33 Skema QoS dan Protokol Pendukung

Network MPLS terdiri atas sirkit yang disebut Label-Switched Path (LSP), yang

menghubungkan titik-titik yang disebut Label-Switched Router (LSR). LSR pertama dan

terakhir disebut ingress dan egress. Setiap LSP dikaitkan dengan sebuah Forwarding

Equivalence Class (FEC), yang merupakan kumpulan paket yang menerima perlakukan

forwarding yang sama di sebuah LSR. FEC diidentifikasikan dengan pemasangan label.

Untuk membentuk LSP, diperlukan suatu protokol persinyalan. Protokol ini menentukan

forwarding berdasarkan label pada paket. Label yang pendek dan berukuran tetap

mempercepat proses forwarding dan mempertinggi fleksibilitas pemilihan path. Hasilnya

adalah network datagram yang bersifat lebih connection-oriented.

4.2 Struktur Header MPLS

Gambar 4.2 Format Header MPLS

Tidak seperti ATM yang memecah paket-paket IP, MPLS hanya melakukan

enkapsulasi paket IP, dengan memasang header MPLS. Header MPLS terdiri atas 32

bit data, termasuk 20 bit label, 3 bit eksperimen, dan 1 bit identifikasi stack, serta 8 bit

TTL. Label adalah bagian dari header, memiliki panjang yang bersifat tetap, dan

merupakan satu-satunya tanda identifikasi paket. Label digunakan untuk proses

forwarding, termasuk proses traffic engineering.

Setiap LSR memiliki tabel yang disebut label-swiching table. Tabel itu berisi

pemetaan label masuk, label keluar, dan link ke LSR berikutnya. Saat LSR menerima

paket, label paket akan dibaca, kemudian diganti dengan label keluar, lalu paket

dikirimkan ke LSR berikutnya. Selain paket IP, paket MPLS juga bisa dienkapsulasikan

kembali dalam paket MPLS. Maka sebuah paket bisa memiliki beberapa header. Dan

Page 21: Kelompok 7 QoS

Page 21 of 33 Skema QoS dan Protokol Pendukung

bit stack pada header menunjukkan apakah suatu header sudah terletak di 'dasar'

tumpukan header MPLS itu.

Adapun elemen-elemen penyusun MPLS ialah :

Gambar 4.3 Komponen MPLS

Komponen MPLS

A. Label Switched Path (LSP)

Merupakan jalur yang melalui satu atau serangkaian LSR dimana paket

diteruskan oleh label swapping dari satu MPLS node ke MPLS node yang lain.

b. Label Switching Router

MPLS node yang mampu meneruskan paket-paket layer 3.

c. MPLS Edge Node atau Label Edge Router (LER)

MPLS node yang menghubungkan sebuah MPLS domain dengan node yang

berada di luar MPLS domain.

d. MPLS Egress Node

MPLS node yang mengatur trafik saat meninggalkan MPLS domain.

e. MPLS Ingress Node

MPLS node yang mengatur trafik saat akan memasuki MPLS domain.

f. MPLS Label

Merupakan label yang ditempatkan sebagai MPLS header.

1a. Existing routing protocols (e.g. OSPF, ISIS) establish reachability to destination networks

1b. Label Distribution Protocol (LDP) establishes label to destination network mappings.

2. Ingress Label Edge Router receives packet, performs Layer 3 value- added services, and “label” packets

3. Label Switches switch label packets using label swapping

4. Label Edge Router at egress removes label and delivers packet

Page 22: Kelompok 7 QoS

Page 22 of 33 Skema QoS dan Protokol Pendukung

g. MPLS NodeNode yang menjalankan MPLS.

MPLS node ini sebagai control protocol yang akan meneruskan paket berdasarkan

label. Dalam hal ini MPLS node merupakan sebuah router

4.3 Prinsip Kerja dan Pengukuran QoS pada MPLS Konsep utama MPLS ialah teknik peletakan “label” dalam setiap paket yang

dikirim melalui jaringan ini. MPLS bekerja dengan cara melabeli paket-paket data

dengan label, untuk menentukan rute dan prioritas pengiriman paket tersebut. Label

tersebut akan memuat informasi penting yang berhubungan dengan informasi routing

suatu paket, diantaranya berisi tujuan paket serta prioritas paket mana yang harus

dikirimkan terlebih dahulu. Teknik ini biasa disebut dengan label switching. Dengan

informasi label switching yang didapat dari routing network layer, setiap paket hanya

dianalisa sekali di dalam router di mana paket tersebut masuk ke dalam jaringan untuk

pertama kali. Router tersebut berada di tepi dan dalam jaringan MPLS yang biasa

disebut dengan Label Switching Router (LSR). Ide dasar teknik MPLS ini ialah

mengurangi teknik pencarian rute dalam setiap router yang dilewati setiap paket,

sehingga sebuah jaringan dapat dioperasikan dengan efisien dan jalannya pengiriman

paket menjadi lebih cepat.

Kunci pengambilan keputusan pengiriman suatu paket oleh router ditentukan

oleh semua sumber informasi yang dapat dikerjakan oleh sebuah label switching

dengan melihat nilai suatu label yang panjangnya tertentu. Tabel ini biasa disebut Label

Forwarding Information Base (LFIB). Sebuah label akan digunakan sebagai sebuah

indeks suatu node dan akan digunakan untuk memutuskan tujuan selanjutnya, dengan

pergantian label di dalam node tersebut. Label lama digantikan oleh label baru, dan

paket akan dikirimkan ke tujuan selanjutnya. Karenanya sebuah label switching akan

membuat pekerjaan router dan switch menjadi lebih mudah dalam menentukan

pengiriman suatu paket. MPLS ini akan memperlakukan switch-switch sebagai suatu

peer-peer, dan mengontrol feature yang secara normal hanya dapat berjalan di jaringan

ATM. Dalam jaringan MPLS sekali suatu paket telah dibubuhi “label”, maka tidak perlu

lagi terdapat analisa header yang dilakukan oleh router, karena semua pengiriman

paket telah dikendalikan oleh label yang ditambahkan tersebut.

Page 23: Kelompok 7 QoS

Page 23 of 33 Skema QoS dan Protokol Pendukung

Pengukuran QoS dalam jaringan MPLS akan sangat sulit apabila data jaringan

MPLS tidak diketahui. Hal ini dikarenakan jaringan akses dalam MPLS merupakan

jaringan IP dengan system connectionless, sedang QoS merupakan bagian dari sistem

connection oriented. Pengukuran QoS dalam jaringan MPLS dilakukan dengan cara

menjaga agar

setiap paket yang dikirim dalam jaringan selalu berada dalam jalur rute atau LSPnya.

Ada tiga parameter utama QoS yang dapat diukur dalam jaringan MPLS. Ketiga

parameter tersebut ialah bandwidth,service rate, dan waktu delay. Pengukuran

parameter QoS tersebut dapat ditentukan sebelum sebuah paket dikirim dalam jaringan

MPLS. Pengukuran ketiga komponen QoS MPLS tersebut bertujuan agar sebuah

service provider itu bisa mendistribusikan kemampuan yang dimiliki oleh jaringannya

dengan jumlah rute yang ingin dibangunnya. Adapun tiga parameter utama QoS dalam

jaringan MPLS ialah sebagai berikut.

1.Bandwidth Dalam jaringan MPLS penentuan besarnya bandwidth untuk setiap rute bagi

sebuah paket sangat diperlukan. Hal ini dikarenakan dalam MPLS setiap jaringan akses

harus memiliki akses bandwidth yang pasti untuk setiap trafik yang akan dijalankannya.

Dalam MPLS akses bandwidth ini akan ditentukan oleh feature CAR yang akan

menandai setiap paket yang datang ke jaringan MPLS dengan label yang disesuaikan

dengan feature IP Precedence yang akan menentukan prioritas paket tersebut

dikirimkan ke dalam jaringan. Hal ini akan sangat berhubungan dengan alokasi

bandwidth bagi setiap rute MPLS atau LSP. Jika sebuah LSP memiliki bandwidth yang

kecil, maka LSP akan memiliki prioritas pertama untuk mengirimkan paket yang ada

dalam LSPnya, disesuaikan dengan nilai IP Precedencenya.

Pengukuran bandwidth dalam setiap LSP MPLS akan sangat memperhatikan

besarnya bandwidth yang ada dalam jaringan akses yang mengirimkan sebuah paket,

dengan jaringan akses yang menerima paket tersebut. Pengukuran bandwidth

dilakukan dalam edge LSR di mana paket tersebut masuk ke dalam jaringan. Untuk

mengukur bandwidth proporsional dalam jaringan MPLS, harus diketahui dahulu

bandwidth jaringan akses yang merupakan sumber dari paket yang akan dikirimkan

Page 24: Kelompok 7 QoS

Page 24 of 33 Skema QoS dan Protokol Pendukung

dalam jaringan MPLS dan dimasukkan sebagai bandwidth ingress edge LSR, dan harus

diketahui pula bandwidth jaringan akses yang merupakan tujuan dari paket tersebut

setelah dilewatkan dalam jaringan MPLS sebagai sebuah bandwidth egress edge LSR.

2. Service Rate Service rate merupakan rate atau kecepatan pengiriman paket yang masuk ke

dalam jaringan. Service rate juga diukur dalam edge LSR sebuah LSP jaringan MPLS

dan dipergunakan untuk mengetahui berapa kecepatan pengiriman paket dalam

sebuah LSP MPLS. Tujuan pengukuran service rate ialah untuk mendukung feature

WRED sehingga apabila kongesti terjadi dalam jaringan MPLS service rate dapat

diturunkan, sampai semua paket yang dikirimkan sampai di alamat tujuannya. Proses

pengukuran service rate memperhatikan nilai feature IP Precedence.

3. Waktu Delay

Waktu delay merupakan waktu yang diperlukan sebuah paket yang

ditransmisikan melalui jaringan MPLS dari sebuah ingress edge LSR ke egress edge

LSR. Waktu delay merupakan bagian dari feature WFQ untuk menentukan waktu

pengiriman paket dalam sebuah LSP. Dengan adanya waktu delay maka sebuah paket

yang masuk ke dalam sebuah LSP dapat diperkirakan waktu tiba ditujuannya.

Pengukuran waktu delay sangat diperlukan agar sebuah service provider dapat

mengatur pengiriman paket disesuaikan dengan delay paket tersebut untuk sampai ke

alamat tujuannya, sehingga paket yang dikirimkan dapat disesuaikan dengan

kemampuan service rate yang dimiliki setiap LSP jaringan MPLS.

Untuk mengukur waktu delay pengiriman sebuah paket, besarya nilai IP

Precedence paket yang dikirimkan sangat diperlukan. Karena dengan mengetahui nilai

IP Precedence akan diketahui pula nilai minimum discard threshold paket yang

dikirimkan tersebut. Pengukuran waktu delay pengiriman paket dalam sebuah LSP

sangat ditentukan oleh nilai minimum discard threshold paket dan maksimum discard

threshold serta service rate LSP itu sendiri. Nilai minimum discard threshold paket

ditentukan oleh nilai IP Precedence setiap paket yang dikirimkan disesuaikan dengan

standar WRED yang digunakan. Dengan mengetahui besarnya bandwidth, service rate,

Page 25: Kelompok 7 QoS

Page 25 of 33 Skema QoS dan Protokol Pendukung

dan waktu delay pengiriman paket dalam LSP maka kemampuan QoS jaringan MPLS

dalam mengirimkan suatu paket dapat dianalisa sehingga proses pengiriman paket

dapat diperkirakan terlebih dahulu. Pengukuran parameter QoS dalam jaringan MPLS

diperlukan sehingga paket yang dikirimkan dalam setiap LSP dapat ditentukan

disesuaikan dengan besarnya nilai bandwidth dan service rate setiap LSP yang sangat

menentukan waktu delay pengiriman sebuah paket dalam LSP.

Page 26: Kelompok 7 QoS

Page 26 of 33 Skema QoS dan Protokol Pendukung

BAB V

SCHEDULING

5.1. Konsep Dasar Scheduling atau dalam bahasa Indonesia disebut dengan istilah penjadwalan

dalam kaitannya dengan jaringan berbasis paket adalah sebuah metode untuk

mengatur lalu lintas paket yang keluar masuk sebuah node. Pengaturan lalu lintas

paket data yang lewat dilakukan dengan mengatur paket mana yang terlebih dahulu

dapat masuk atau keluar dari sebuah node. Dalam scheduling sendiri terdapat

beberapa algoritma untuk mengatur lalu lintas paket tersebut, dimana algoritma-

algoritma tersebut biasanya ditujukan untuk kebutuhan-kebutuhan dari layanan spesifik.

Pada jaringan berbasis paket, tiap node memiliki buffer/tempat untuk

menyimpan sementara paket-paket yang datang sebelum diproses lebih lanjut

(diteruskan, diolah, atau ditolak) oleh node tersebut. Scheduling memanfaatkan buffer

dan “waktu tunggu” untuk mengatur lalu lintas paket dengan memperhatikan parameter-

parameter yang ditentukan sebelumnya sehingga dapat diketahui paket-paket mana

yang harus diprioritaskan.

5.2. Klasifikasi Packet Scheduler

Sebuah penjadwal paket (packet scheduler) dapat dapat diklasifikasi menjadi

dua kelompok besar yaitu klasifikasi secara umum dan klasifikasi berdasarkan struktur

internal. Untuk sifat berdasarkan struktur internal, penjadwal paket dibedakan lagi

menjadi sorted-priority dan frame-based.

5.2.1. Klasifikasi umum packet scheduler

Klasifikasi umum sebuah packet scheduler adalah jenis klasifikasi yang

didasarkan pada kondisi server saat mengolah paket. Klasifikasi umum packet

scheduler dibedakan menjadi dua yakni sebagai berikut:

Page 27: Kelompok 7 QoS

Page 27 of 33 Skema QoS dan Protokol Pendukung

5.2.1.1. Work conserving scheduler

Server/node yang mengatur penjadwalan paket tidak akan membiarkan link

idle selama masih terdapat paket dalam buffer.

5.2.1.2. Non-work conserving scheduler

Server/node yang mengatur penjadwalan paket dapat membiarkan link idle

sekalipun masih terdapat paket dalam buffer. Model non-work conserving scheduler

biasanya dipakai untuk menyediakan waktu jeda antara differentiated service dan best

effort service, sekalipun terkesan membuang bandwidth karena membiarkan link

kosong.

5.2.2. Klasifikasi berdasarkan arsitektur internal

Klasifikasi berdasarkan arsitektur internal adalah klasifikasi yang

menggunakan sifat dari packet scheduler sebagai dasar dari klasifikasi. Berdasarkan

aristektur internal sebuah Packet Scheduler dapat kita bedakan menjadi dua yaitu:

5.2.2.1. Priority-based

Pada model ini, packet scheduler akan mengurutkan ulang paket yang

datang berdasarkan prioritas yang terdapat pada sebuah paket. Paket yang datang

dengan prioritas lebih tinggi akan dilewatkan terlebih dahulu, dan paket dengan prioritas

lebih rendah akan menunggu dalam waktu tertentu.

5.2.2.2. Frame-based

Pada model ini, packet scheduler membagi waktu kedalam beberapa frame

dimana tiap frame terdiri dari beberapa slot untuk paket-paket data. Keuntungan dari

model ini adalah ketersediaan bandwidth yang relatif tetap akibat paket-paket tersebut

dimasukan kedalam frame.

5.3. Algoritma Scheduling

Algoritma scheduling adalah algoritma yang mengatur lalu lintas trafik dalam

sebuah node. Tiap alogritma memiliki keunggulan yang kemudian disesuaikan dengan

kebutuhan. Pada tulisan kali ini akan dibahas beberapa algoritma scheduling yang

Page 28: Kelompok 7 QoS

Page 28 of 33 Skema QoS dan Protokol Pendukung

sering digunakan dan terdapat secara dalam pada vanilla kernel linux dan umumnya

digunakan pada differentiated service.

5.3.1. Round-Robin

Round robin adalah algoritma penjadwalan yang paling sederhana. Algoritma

ini juga dikenal dengan nama FIFO (First In First Out) atau FCFS (First Come First

Serve). Semua paket pada algoritma ini diperlakukan secara sama, yaitu menempatkan

paket-paket tersebut dalam sebuah antrian. Algoritma ini digunakan di hampir semua

node yang digunakan untuk menangani trafik data.

Beberapa keuntungan dari algoritma FIFO antara lain adalah:

• Tidak membutuhkan komputasi yang rumit dibandingkan dengan

algoritma lain.

• Sifat antrian FIFO jelas, paket tidak diurutkan ulang berdasarkan

parameter tertentu, dan waktu jeda ditentukan banyaknya antrian.

• Selama antrian pendek, maka aliran paket akan relatif konstan dan

delay tidak akan terlalu signifikan.

Sedangkan untuk kerugian algoritma ini adalah:

• Sebuah antrian dengan algoritma FIFO tidak memungkinkan node

untuk mengatur paket-paket yang berada didalam buffer, sehingga

tidak dapat dilakukan pembedaan trafik.

• Sebuah delay atau congestion pada suatu paket dapat mempengaruhi

paket lain, sehingga akan mempengaruhi seluruh antrian yang ada.

Page 29: Kelompok 7 QoS

Page 29 of 33 Skema QoS dan Protokol Pendukung

5.3.2. Priority Queuing

Priority Queuing (PQ) adalah algoritma dasar dan sederhana dari

penjadwalan berbasis kelas (Class-based scheduling). Algortima ini didesain untuk

mampu melayani differentiated Service sederhana. Prinsip dari algortima ini adalah

sebuah paket yang telah diberi tanda prioritas, masuk ke classifier yang berfungsi untuk

membagi paket-paket kedalam kelas antrian berdasarkan prioritas. Didalam masing-

masing kelas antrian, paket dikirimkan dengan menggunakan algoritma Round-Robin.

Paket yang keluar dari node pertama kali adalah paket yang menempati antrian dengan

prioritas pertama, hingga selesai, kemudian disusul dengan antrian dengan prioritas

yang lebih rendah.

Beberapa keuntungan algoritma PQ:

• Tidak membutuhkan komputasi yang rumit;

• Dengan menggunakan algoritma PQ, dimungkinkan untuk sebuah

node mengatur paket yang ada didalam buffer, kemudian memberikan

prioritas layanan;

namun disamping keunggulan diatas, PQ masih memiliki kekurangan, antara lain:

• Jika trafik dengan prioritas tinggi tidak diatur ada ujung/akhir network,

maka trafik dengan prioritas lebih rendah akan mengalami delay yang

cukup lama, karena menunggu hingga antrian pada prioritas yang

lebih tinggi selesai.

Gambar 1: Algoritma Round-Robin/FIFO/FCFS

Page 30: Kelompok 7 QoS

Page 30 of 33 Skema QoS dan Protokol Pendukung

• Jika trafik dengan prioritas yang lebih tinggi meningkat, maka trafik

dengan prioritas rendah dapat di-drop, karena buffer pada node

tersebut telah penuh, sedangkan trafik dengan prioritas tinggi tersebut

belum selesai.

5.3.3. Stochastic Fair Queuing (SFQ)

Stochastic Fair Queuing adalah algoritma didasarkan pada algoritma Fair

Queuing (FQ) yang diajukan oleh John Nagle tahun 1987. FQ pada dasarnya didesain

untuk menjamin seluruh aliran (flow) yang masuk kedalam sebuah node memiliki akses

ke sumber daya jaringan secara adil(fair). Dalam FQ, paket-paket yang datang

diklasifikasikan kedalam beberapa buah aliran kemudian dimasukan dalam antrian

sesuai dengan karakteristik aliran. Antrian-antrian tersebut kemudian diproses dengan

algoritma Round-Robin. Jika terdapat antrian yang kosong, maka antrian tersebut akan

dilewatkan, dan dilanjutkan ke antrian berikutnya.

Gambar 2: Algoritma Priority Queue

Page 31: Kelompok 7 QoS

Page 31 of 33 Skema QoS dan Protokol Pendukung

SFQ sendiri adalah implementasi paling sederhana dari algoritma FQ. SFQ

membuat secara otomatis antrian FIFO dalam jumlah yang banyak, kemudian dengan

algoritma Round-Robin mengatur trafik yang keluar. Namun, bila aliran yang masuk

tidak ada atau hanya sedikit, sangat mungkin SFQ hanya membuat sebuah antrian

FIFO. SFQ baik digunakan bila terdapat banyak paket yang akan keluar. Namun, bila

tidak, maka SFQ tidak akan terlalu bermanfaat.

5.3.4. Random Early Detection (RED)

Algoritma Random Early Detection (RED) diawali oleh pemikiran bahwa akan

terjadi overflow pada antrian bila terdapat burst packets. Saat hal ini terjadi, maka

paket yang terakhir masuk akan di-drop, karena node sudah tidak mampu lagi

menampung paket. Ide dasar RED adalah menyediakan umpan balik sesegera

mungkin kepada aliran yang responsif (seperti TCP) sebelum terjadi overflow pada

node. Dengan teknik ini diharapkan drop paket bila buffer penuh, lebih merata.

Dengan algoritma RED, QoS dengan metode diffServ tidak memungkinkan

untuk dilakukan.

Gambar 3: Prinsip Algoritma Fair Queuing

Page 32: Kelompok 7 QoS

Skema Q

ini, tela

memast

setidakn

itu. Ketik

bandwid

QoS dan Pro

5.3.5.

Hiearchi

h ditentuka

tikan bahwa

nya minimu

ka permint

dth dibagika

GTo

otokol Pendu

Hierarchia

ial Token B

an bandwi

a jumlah lay

um dari jum

taan kelas

an kepada k

Gambar 4:

Gambar 5: Cooken Bucket

ukung

al Token B

Bucket adal

dth yang

yanan yang

mlah itu p

kurang d

kelas-kelas

Diagram Al

ontoh Alokas

ucket (HTB

ah algoritm

diijinkan u

g diberikan

permintaan

dari jumlah

s lain yang m

lir Random E

si bandwidth

B)

ma scheduli

untuk masi

kepada ma

dan jumla

yang dite

meminta la

Early Detect

h Hierarchia

ng dimana

ng-masing

asing-masin

ah yang di

etapkan, s

ayanan.

tion

al

Page 32

pada algor

layanan.

ng kelas ad

tetapkan u

isa (kelebi

 of 33 

ritma

HTB

dalah

untuk

ihan)

Page 33: Kelompok 7 QoS

Page 33 of 33 Skema QoS dan Protokol Pendukung

REFERENSI

Cottet, Francis, Zoubir Mammeri. 2002. Scheduling in real­time systems. John Wiley & Sons, 

Ltd: England 

www.opalsoft.net/qos/DS.htm

http://en.wikipedia.org/wiki/Random_early_detection

id.wikipedia.org/wiki/MPLS

www.batan.go.id/ppin/admin/UserFiles/upload/mpls-overview.pdf

http://en.wikipedia.org/wiki/Quality_of_service