Posted by : Unknown Jumat, 31 Oktober 2014

ANALISIS PERFORMA FILE TRANSPORT PROTOCOL PADA PERBANDINGAN METODE IPv4 MURNI, IPv6 MURNI DAN TUNNELING 6to4 BERBASIS ROUTER MIKROTIK

Internet Assigned Numbers Authority (IANA), sebuah lembaga resmi internasional pengelola alamat IP merilis data bahwa jumlah alamat tersisa dari IPv4 pada tahun 2011 kurang lebih hanya tersisa 10 persen dari kapasitas awal atau sekitar 400 juta alamat saja. Jumlah ini tidak memadai untuk mengantisipasi perkembangan pengguna internet saat ini yang amat luar biasa ditambah
lagi dengan adanya perkembangan teknologi telekomunikasi masa datang yang berbasis IP. IPv6 merupakan protokol internet baru yang dikembangkan untuk mengantisipasi protokol IPv4 yang sebentar lagi penuh. IPv4 (Internet Protokol versi 4) merupakan protokol yang paling banyak digunakan dari pertama kali internet diperkenalkan ke seluruh dunia, IPv4 berbasis 32-bit (232 atau sekitar 4,294 x 109) sudah membantu setiap pengguna internet di selurug dunia selama lebih dari 20 tahun terakhir dan diperkirakan tidak akan mampu menampung banyaknya kebutuhan akan pengalamatan internet. Bayangkan, penduduk dunia saat ini adalah 6,5 Milyar, jika nantinya masing- masing punya satu komputer, 1 Laptop (mobile), 1 PDA, 2 Handphone (GSM & CDMA). Lalu setiap perangkat butuh 1 IP address untuk bisa connected each other. Secara otomatis hal tersebut tidak mungkin untuk dilakukan.

Prinsip pembagian lapisan pada TCP/IP menjadi protokol komunikasi data yang fleksibel dan dapat diterapkan dengan mudah di setiap jenis komputer dan antar-muka jaringan. Oleh karena sebagian besar isi kumpulan protokol ini tidak spesifik terhadap satu komputer atau peralatan jaringan tertentu. Gambar 2.1 menunjukkan perbandingan model OSI dan TCP/IP, sedangkan Tabel 2.1 adalah lapisan-lapisan TCP/IP.

Perbandingan Model OSI dan
TCP/IP

Model TCP/IP

IP Address (Internet Protocol Address)
IP address adalah metode pengalamatan pada jaringan komputer dengan memberikan sederet angka pada komputer (host), router atau peralatan jaringan lainnya. IP address sebenarnya bukan diberikan kepada komputer (host) atau router, melainkan pada interface jaringan dari host / router tersebut.

IPv4
IPv4 adalah sebuah jenis pengalamatan jaringan yang digunakan di dalam protokol jaringan TCP/IP yang menggunakan protokol IP versi 4. Panjangnya adalah 32-bit, dan secara teoritis dapat mengalamati hingga 4 miliar host komputer di seluruh dunia. Alamat IPv4 umumnya ditulis dalam notasi desimal bertitik (dotted-desimal notation), yang dibagi ke dalam empat buah oktet berukuran 8-bit. Karena setiap oktet berukuran 8-bit, maka nilainya berkisar antara 0 hingga 255. Pengalamatan IPv4 menggunakan 32 bit yang setiap bit dipisahkan dengan notasi titik. Contoh notasi pengalamatan IPv4:
FFFFFFFF.FFFFFFFF.FFFFFFFF.FFFFFFF Nilai F dirubah menjadi nilai biner (1 dan 0) 11000000.10101000.00000010.00000001. Sehingga jika dirubah dalam desimal menjadi 192.168.2.1.

IPv6
IP versi 6 (IPv6) adalah protokol Internet versi baru yang di desain sebagai pengganti dari IPv4. IPv6 yang memiliki kapasitas alamat (address) raksasa (128 bit), mendukung penyusunan alamat secara terstruktur, yang memungkinkan Internet terus berkembang. Oleh sebab itu IPv6 telah dilengkapi dengan mekanisme penggunaan alamat secara lokal yang memungkinkan terwujudnya instalasi secara plug and play. Penulisan alamat IPv6 adalah sebagai berikut :

x:x:x:x:x:x:x:x dimana ‘x‘ berupa nilai heksadesimal dari 16 bit porsi alamat, karena ada 8 buah ‘x‘ maka jumlah totalnya ada 16*8 = 128 bit. Jika format pengalamatan IPv6 mengandung kumpulan grup 16 bit alamat, yaitu‘x‘, yang bernilai 0 maka dapat direpresentasikan sebagai ‘::’. Contohnya adalah 2001:DB8:0:0:0:0:A1AA:3210 dapat direpresentasikan sebagai 2001:DB8 :: A1AA: 3210. Sebagaimana IPv4, IPv6 menggunakan bitmask untuk keperluan subnetting yang direpresentasikan sama seperti representasi prefix-length pada teknik CIDR (Classless Inter-Domain Routing) yang digunakan pada IPv4. Misalnya 3ffe:10:0:0:0:fe56:0:0/60 menunjukkan bahwa 60 bit awal merupakan bagian network bit. IPv4 mengenal pembagian kelas IP menjadi kelas A, B, dan C maka pada IPv6 pun dilakukan pembagian kelas berdasarkan FP (formatprefix) yaitu format bit awal alamat. Misalnya 3ffe:10:0:0:0:fe56:0:0/60. Maka jika diperhatikan 4 bit awal yaitu hexa ‘3’ didapatkan format prefix nya untuk 4 bit awal adalah 0011 (yaitu nilai ‘3’ hexa dalam biner).

Protokol Transport
Protokol transport merupakan bagian dalam TCP/IP. Protokol transport adalah protokol end-to-end yang berada di end sistem tidak pada jaringan. Protokol transport tergantung pada layanan yang dilakukan oleh protokol jaringan, sekaligus menambah kualitas layanan sistem. Protokol transport yang umum digunakan adalah UDP, TCP dan ICMP.
TCP (Transmission Control Protocol)
TCP merupakan protokol yang berada pada lapisan transport dari layer TCP/IP. TCP adalah protokol yang bersifat byte stream, connection-oriented dan reliable dalam pengiriman data. TCP menggunakan komunikasi byte-stream, yang berarti bahwa data dinyatakan sebagai suatu urutan-urutan byte. Connection-oriented berarti sebelum terjadi proses pertukaran data antar komputer terlebih dahulu harus dibentuk suatu hubungan. Hal ini dapat dianalogikan denganproses pendialan nomor telepon dan akhirnya terbentuk suatu hubungan.

Gambar 2.3 Format Header TCP

1. Source dan destination port didefinisikan sebagai nomor port dari sebuah program aplikasi yang digunakan oleh TCP.
2. Sequence number mengidentifikasi byte pertama dari data dalam suatu segment.
3. Acknowledgment number berfungsi untuk mengumumkan data yang sukses diterima.
4. Header length mengindikasikan nomor dari 32-bits kata dalam header .
5. Control mendefinisikan segmen yang digunakan atau melayani sebagai sebuah cek validasi untuk field lainnya.
6. Window size mendefinisikan ukuran dari sliding window yang digunakan dalam flow control.
7. Checksum digunakan sebagai deteksi kesalahan.
8. Urgent pointer mendfinisikan loncatan antara urgent data dan data normal.

Protokol Routing

Routing adalah proses pengambilan sebuah paket dari sebuah alat dan mengirimkan melalui network ke alat lain dalam sebuah network yang berbeda. Routing hanya dapat dilakukan apabila network menggunakan router. Dalam proses routing ada beberapa hal yang harus dipenuhi diantaranya :

1. Router harus mengetahui alamat tujuan.

2. Router-router tetangga dari mana sebuah router bisa mempelajari tentang network remote.

3. Rute yang mungkin ke semua network remote.

4. Rute terbaik untuk setiap network remote.

Dalam sebuah router tersimpan routing tabel yang menggambarkan bagaimana proses routing dalam menemukan network remote. Terdapat 3 jenis routing yaitu routing statis, routing default, dan routing dynamic

Routing Statis

Routing statis merupakan jenis routing manual yang proses konfigurasinya ditentukan oleh admin secara manual dengan menambahkan route-route di routingtable dari untuk setiap router. Rute pada routingstatic tidak akan berubah, kecuali diubah secara manual oleh admin.

RIP (Routing Information Protocol)

RIP adalah protokol routing yang menggunakan metode triggered update. RIP memiliki timer untuk mengetahui kapan router harus kembali memberikan informasi routing. Jika terjadi perubahan pada jaringan, sedangkan timer belum habis, router tetap harus mengirimkan informasi routing karena dipicu oleh perubahan tersebut (triggered update). Mengatur routing menggunakan RIP tidak rumit dan memberikan hasil yang cukup dapat diterima, terlebih jika jarang terjadi kegagalan link jaringan. RIP mengirim routing table yang lengkap ke semua interface yang aktif setiap 30 detik. RIP hanya menggunakan jumlah hop untuk menentukan cara terbaik ke sebuah network remote, tetapi RIP secara default memiliki sebuah nilai jumlah hop maksimum yg diizinkan, yaitu 15, berarti nilai 16 tidak terjangkau (unreachable). RIP bekerja baik pada jaringan kecil, tetapi RIP tidak efisien pada jaringan besar dengan link WAN atau jaringan yang menggunakan banyak router.

Rip terbagi 2 yaitu :

1. RIPv1(RIP Versi 1) merupakan bagian dari distance vektor yang mencari hop terpendek atau route terbaik.RIPv1menggunakan clasfull routing, yang berarti semua alat di jaringan harus menggunkan subnet mask yang sama. Hal ini karena RIPv1 tidak mengirim update dengan informasi subnet mask di dalamnya.

2. RIPv2 (RIP Versi 2) merupakan bagian dari distance vektor yang mencari hop terpendek atau route terbaik, RIPv2 juga merupakan class list routing. RIPv2 menyediakan sesuatu yang disebut prefix routing, dan bisa mengirim informasi subnet mask bersama dengan update-update dari route. Ini disebut classless routing.

3. RIPng (Routing Information Protocol Next Generation) adalah jenis protokol routing untuk IPv6 yang berbasis pada RIPv2, tetapi bukan merupakan extension dari RIPv2. RIPng merupakan protokol berbeda dari RIPv2. RIPng tidak mendukung Ipv4, apabila akan menggunakan IPv4 dan IPv6 dalam satu interface RIPv1 atau RIP v2 perlu diaktifkan, sedangkan untuk jaringan IPv6 harus mengaktifkan RIPng untuk routing pada IPv6.

Mekanisme Tunneling

Tunneling adalah suatu mekanisme enkapsulasi suatu PDU (Packet Data unit) dengan protokol yang lain dengan maksud untuk mengirimkan data pada foreign network. Tidak seperti enkapsulasi yang berkaitan langsung dengan protocol stack, pada tunneling, sebuah protokol bisa saja mengenkapsulasi PDU dari layer yang sama atau bahkan dari layer di bawahnya. Tiga komponen utama dalam tunneling adalah :

1. Passenger Protocol, yaitu protokol yang dienkapsulasi

2. Carrier Protocol, yaitu protokol yang melakukan enkapsulasi

3. Transport Protocol, yaitu protokol yang membawa (mengirim) PDU yang telah dienkapsulasi.

Tunneling IPv6 over IPv4 yaitu suatu cara untuk melewatkan paket-paket IPv6 pada jaringan IPv4 melalui enkapsulasi paket. Oleh sebab itu untuk mekanisme tunneling harus membangun jembatan untuk ujung-ujung tunnel, untuk melakukan di enkapsulasi paket.

Tunneling 6to4

Tunneling 6to4 adalah sebuah mekanisme tunneling yang memungkinkan pengiriman paket IPv6 antar site IPv6 melewati infrastuktur routing IPv4. Dapat juga untuk menghubungkan suatu site IPv6 dengan jaringan internet IPv6 menggunakan relayserver. Tunnel 6to4 merupakan automatic tunneling dan bersifat point-to-multipoint. Router tidak dikonfigurasi secara berpasangan karena router-router tersebut melihat infrastuktur IPv4 sebagai NBMA (Non Broadcast Multi Access). Alamat IPv4 yang termasuk di dalam alamat IPv6 digunakan untuk menemukan ujung tunnel. Sebuah tunnel 6to4 dapat dikonfigurasi pada border router di sebuah jaringan IPv6 terisolasi yang menciptakan sebuah tunnel dengan border router di jaringan IPv6 lain melewati infrastruktur routing IPv4. Tunnel destination ditentukan dengan alamat IPv4 dari border router yang diikutkan dalam pengalamatan IPv6. Pengalamatan 6to4 pada IPv6 dimulai dengan prefix 2002:/16 dengan format 2002:alamat-IPv4-border-router::/48. Kemudian diikuti dengan 16 bit yang dapat dipakai untuk penomoran jaringan di dalam site. Border router pada setiap ujung tunnel 6to4 harus mendukung IPv4 dan IPv6 protocol stack

2.6 FTP (File Transfer Protocol)

FTP (File Transfer Protocol) adalah protokol yang digunakan dalam mempertukarkan file antar komputer di dalam jaringan yang mendukung protokol TCP/IP, seperti Internet. Untuk memastikan bahwa file terkirim dan diterima tanpa terjadi loss pada file yang dipertukarkan, FTP menggunakan protokol TCP pada lapisan transpot. FTP server adalah server yang menyediakan layanan untuk pertukaran file ketika mendapatkan request dari FTP client. FTP client adalah client yang meminta koneksi ke FTP server untuk melakukan pertukaran file. Cara kerjanya, sebuah FTP client membuka koneksi ke FTP server untuk mengirimkan atau mengambil file dari FTP server tersebut. FTP bekerja seperti Gambar 2.4. User me-request koneksi FTP melalui User Interface yang dapat berupa sofiware FTP client. Lalu User interface melakukan hubungan ke User PI (Protocol Interpreter) yang kemudian melakukan hubungan ke server PI melalui default port untuk FTP, yaitu port 21. PI berperan memegang kendali dan meneruskan perintah atau command FTP. Penentuan siapa client yang berhak mengakses server serta apa saja hak akses client, digunakan sebuah sistem autentikasi untuk memastikan apakah client tersebut berhak mengakses server atau tidak. Autentikasi tersebut berupa permintaan username dan password dari FTP.

2.7 QoS (Quality of Service)

Quality of Service adalah kemampuan suatu jaringan untuk menyediakan layanan yang lebih baik pada trafik data tertentu pada berbagai jenis platform teknologi. Beberapa parameter yang menyatakan QoS antara lain yang paling sering digunakan adalah throughput.

2.7.1 Throughput

Throughput adalah jumlah bit yang sukses dikirim dari suatu terminal tertentu di dalam sebuah jaringan, dari suatu titik jaringan, atau dari suatu titik ke titik jaringan yang lain dibandingkan dengan total waktu pengiriman. Throughput maksimal dari suatu titik atau jaringan komunikasi menunjukkan kapasitasnya. Secara matematis throughput dapat dituliskan seperti persamaan

𝑻𝒉𝒓𝒐𝒖𝒈𝒉𝒑𝒖𝒕=𝐣𝐮𝐦𝐥𝐚𝐡 𝐛𝐢𝐭 𝒔𝒖𝒄𝒄𝒆𝒔𝒔 𝒅𝒆𝒍𝒊𝒗𝒆𝒓𝒆𝒅𝐭𝐨𝐭𝐚𝐥 𝐰𝐚𝐤𝐭𝐮 𝐩𝐞𝐧𝐠𝐢𝐫𝐢𝐦𝐚𝐧

2.8 Router

Router merupakan perangkat yang dikhususkan untuk menangani koneksi antar dua atau lebih jaringan yang terhubung melalui paket switching. Router bekerja dengan melihat alamat asal dan alamat tujuan dari paket yang melewatinya dan memutuskan rute yang akan dilewati paket tersebut untuk sampai ke tujuan.

2.8.1 MikroTik RB750

Pada saat penelitian, penulis menggunakan MikroTik RB750 sebagai router, selain karena harganya yang relatif terjangkau, routerboard jenis ini memiliki fitur yang cukup lengkap dan bentuknya yang simple, sehingga mudah untuk dibawa kemana-mana.

Beberapa fitur di MikroTik yang digunakan pada penelitian adalah pengalamatan IPv4, IPv6, tunnel 6to4 dan routing.

Spesifikasi MikroTik RB750 :

Router Mikrotik : RB750

Processor : Atheros 400MHz

Lisensi : Level 4

Total RAM : 32Mb

Deskripsi : Memiliki 5 Ethernet Port

Perancangan Jaringan

Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan jaringan lokal pada setiap konfigurasi jaringan yang diujikan, yang dimaksudkan lokal disini adalah jaringan tidak terhubung ke internet dan hanya dilakukan komunikasi antar PC/laptop.

eknik konfigurasi yang digunakan dalam penelitian ini ada 3 macam, yaitu konfigurasi jaringan IPv4 murni, IPv6 murni, IPv6 dengan menggunakan tunneling 6to4. Sebagai pengujian akan dilakukan transfer data antara server dan client, disisi server dikonfigurasikan software Xlight FTP Server sebagai tempat meletakkan file yang akan diunduh oleh client, sedangkan pada sisi client dipasang software Wireshark, untuk menangkap paket data yang melewati client.

Setelah mengetahui topologi jaringan yang akan dikerjakan, kemudian membuat flowchart penelitian yang dilakukan, seperti gambar 3.2.

ambar 3.2 menjelaskan skema penelitian dimulai dengan penentuan topologi awal jaringan, selanjutnya mulai konfigurasi sistem jaringan baik hardware maupun software, ketika perangkat sudah siap dijalankan, sistem mulai diuji berdasarkan metode yang digunakan yaitu konfigurasi IPv4 murni, IPv6 murni dan tunneling 6to4, pengujian dikatakan berhasil ketika client dan server mampu berkomunikasi, indikatornya yaitu menghasilkan reply ketika dilakukan ping test connection.

Instrumen Penelitian

Mekanisme transisi IPv6-IPv4 memerlukan dukungan dari sisi hardware dan software yang compatible terhadap keduanya, karena IPv4 dan IPv6 merupakan dua Internet protokol berbeda..

1. Server

Processor : Intel Core™2 Duo CPU T5750 @2.00GHz

RAM : 2 GBytes

Sistem Operasi : Windows XP SP2

NIC : Ethernet 100Mbps

2. Client

Processor : AMD Phenom II X4 840 Processor 3,2GHz

RAM : 2 GBytes

Sistem Operasi : Windows XP Professional

NIC : Ethernet 100Mbps

3. Router1

Router Mikrotik : RB750

Processor : Atheros 400MHz

Lisensi : Level 4

Total RAM : 32Mb

Deskripsi : Memiliki 5 Ethernet Port

4. Router2

Router Mikrotik : RB750

Processor : Atheros 400MHz

Lisensi : Level 4

Total RAM : 32Mb

Deskripsi : Memiliki 5 Ethernet Port

5. Tiga Buah kabel UTP

Skenario Konfigurasi IPv4

Gambar 3.3 memperlihatkan mekanisme topologi jaringan IPv4 (semua pengalamatan IP berbasis IPversi4). Konfigurasi e0/0 diartikan sisi port ethernet server terhubung langsung dengan kabel penghubung ke interface pertama pada router1, begitu pula ada sisi client, konfigurasi e0/0 adalah port ethernet yang terhubung langsung antara client dengan interface pertama pada router2 menggunakan kabel penghubung.

Sedangkan konfigurasi e0/1 dapat diartikan masing-masing port ethernet yang saling terhubung menggunakan kabel penghubung antar router1 dan router2 pada interface kedua.

Skenario Konfigurasi IPv6 Murni

Gambar 3.4 terlihat mekanisme topologi jaringan IPv6 (semua pengalamatan IP berbasis IPversi6). Konfigurasi interface sama seperti pada IPv4. Bedanya, karena penelitian menggunakan Windows XP, jadi untuk konfigurasi manual pada sisi server dan client di-setting pada menu command prompt. Penambahan IP address version 6 ini terlihat seperti pada Gambar 3.5.

Skenario Konfigurasi Tunneling 6 to 4

Pada konfigurasi tunneling 6to4, sistem membuat tunnel dari IPv4 ke jaringan IPv6 dengan merubah/konversi hexa alamat IPv4. Sebagai contoh seperti pada Gambar 3.6, dimana :

Pada sisi sever :

Alamat IPv4 : 192.168.15.1

Diubah menjadi : 2002:C0A8:0F01:1::1

Pada sisi client :

Alamat IPv4 : 192.168.15.2

Diubah menjadi : 2002:C0A8:0F01

Konfigurasi tunnel di MikroTik dapat terlihat pada Gambar 3.7

Metode Pengambilan Data

Metode pengambilan data dilakukan dengan melakukan proses download file dari server ke client yang diujikan pada konfigurasi jaringan yang berbeda – beda, yaitu diantaranya IPv4 murni, IPv6 murni dan tunneling 6to4. Proses pengambilan data ini dilakukan penangkapan paket yang diterima pada client selama proses download file berlangsung menggunakan bantuan aplikasi Wireshark. Simulasi FTP menggunakan bantuan software Xlight FTP Server sebagai server, sedangkan untuk sisi client mengunduh data yang berada pada server.

Proses download file dari server dilakukan oleh client dengan ukuran file yang berbeda - beda. Ukuran file dibedakan menjadi dua macam, yaitu 1,2GB dan 460MB

Semua tipe file dibuat sama dalam bentuk ekstensi .mkv untuk memudahkan client melakukan download dari server. Masing-masing file tersebut akan diunduh pada ketiga konfigurasi yang telah dibangun sebelumnya yaitu IPv4 murni, IPv6 murni dan tunneling 6to4.

Analisa Throughput Pada Konfigurasi IPv4 Murni, IPv6 Murni, dan Tunneling 6to4

Pada konfigurasi IPv4

murni ini, berhubungan paket-paket yang masuk pada Ethernet tersebut bukan hanya paket FTP, maka dari itu dilakukan filtering terlebih dahulu, sehingga hanya paket FTP saja yang masuk dalam perhitungan pada summary Wireshark,.

Dari hasil percobaan sebanyak 3 kali percobaan diperoleh hasil nilai rata-rata throughput pada jaringan IPv4 untuk file 1,2GB adalah 85,879Mbps dan untuk file 460MB adalah 85,586Mbps

Pada konfigurasi IPv6 murni ini juga dilakukan filtering yang lebih spesifik yaitu hanya data yang melalui alamat IPv6 client, sehingga hanya paket FTP saja yang masuk dalam perhitungan pada summary Wireshark seperti gambar di bawah ini

Dari hasil percobaan sebanyak 3 kali percobaan diperoleh hasil seperti Tabel berikut. Memperoleh nilai rata-rata throughput pada jaringan IPv6 untuk file 1,2GB adalah 68,037Mbps dan untuk file 460MB adalah 60,877Mbps.

Pada konfigurasi tunneling 6to4 ini, sama seperti halnya IPv6 dilakukan filtering yang lebih spesifik yaitu hanya data yang melalui alamat IPv6 client, sehingga hanya paket dari port 20 dan menuju IP host client saja yang masuk dalam perhitungan pada summary Wireshark seperti gambar dibawah ini.

Dari hasil percobaan sebanyak 3 kali percobaan diperoleh hasil sepeti Tabel berikut

Berdasarkan Tabel kita memperoleh nilai rata-rata throughput pada jaringan tunneling 6to4 untuk file 1,2GB adalah 56,639. Untuk file 460MB adalah 54,842Mbps.

Jadi nilai rata-rata throughput pada ketiga konfigurasi yang dilakukan sebayak tiga kali uji coba, terlihat pada tabel berikut