ANALISIS PERFORMANSI MODIFIKASI DIFFERENT NEIGHBOR …

i

ANALISIS PERFORMANSI MODIFIKASI DIFFERENT NEIGHBOR HISTORY SPRAY AND WAIT MENGGUNAKAN PROPHET DI JARINGAN

OPORTUNISTIK

SKRIPSI

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Komputer

Program Studi Informatika

Disusun Oleh:

ANDRE RINALDI CHANDRA

145314100

PROGRAM STUDI INFORMATIKA

JURUSAN INFORMATIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2020

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ii

PERFORMANCE ANALYSIS MODIFIED DIFFERENT NEIGHBOR HISTORY SPRAY AND WAIT USING PROPHET IN OPPORTUNISTIC

NETWORK

A THESIS

Presented as Partial Fulfillment of Requirements to obtain Sarjana Komputer Degree

in Informatics Department

By:

ANDRE RINALDI CHANDRA

145314100

INFORMATICS STUDY PROGRAM

INFORMATICS DEPARTMENT

FACULTY SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2020


v

MOTTO

“Penyesalan Adalah Hal-hal yang Tidak di Lakukan

Ketika Memiliki Kesempatan”.

Andre Rinaldi Chandra


viii

ABSTRAK

Delay Tolerant Network (DTN) memungkinkan komunikasi dalam lingkungan

di mana tidak ada jalur end-to-end, peluang berkomunikasi datang dan pergi dan jarak

antara pengirim dan penerima bisa sangat panjang dan bahkan tidak diketahui

sebelumnya. Ada beberapa routing protokol pada DTN, seperti seperti spray and wait

dan ProPHET. Pada penelitian ini membahas modifikasi DNH (Different Neighbor-

History) spray and wait pada tahap spray menggunakan delivery predictability yang

ada pada ProPHET. Protokol ini menghitung jumlah kopi pesan yang diteruskan

berdasarkan perfoma node penerima. Simulasi menggunakan ONE (Opportunistic

Network Environtment) Simulator dengan metrik unjuk kerja yang digunakan adalah

overhead ratio, total drop, average buffer time, latency, dan delivery probability pada

pergerakan Shortest Path, Random Way Point, dan Haggle 3-Infocom5. Berdasarkan

pengamatan, Modifikasi DNH Spray and wait menggunakan ProPHET menunjukkan

hasil overhead yang rendah, buffer time yang tinggi, drop yang lebih kecil, dan

meningkatkan delivery probability namun mengurangi performa latency.

Kata kunci: Delay Tolerant Network, DNH Spray and wait, ProPHET


ix

ABSTRACT

Delay Tolerant Network (DTN) enabling communication in an environment

where there may be no end-to-end link, opportunities to communicate come and go and

the distance between sender and receiver can be very long and even previously

unknown. There are some Routing Protocol on DTN, including spray and wait dan

ProPHET. Research discuss about modification of DNH (Different Neighbor-History)

spray and wait in spray phase using delivery predictability in ProPHET. This protocol

calculates number of message copies to be forwarded base on performance of receiver

node. Simulation used ONE (Opportunistic Network Environtment) Simulator with

matrix of work used is overhead ratio, total drop, average buffer time, latency and

delivery probability in Shortest Path, Random Way Point, and Haggle 3-Infocom5.

Based on observation, Modifikation of DNH Spray and wait menggunakan ProPHET

show low overhead result, high buffer time, smaller drop, and with high delivery

probability, but reduce latency performance.

Keywords: Delay Tolerant Network, DNH Spray and wait, ProPHET


x

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya panjatkan kehadirat Tuhan yang Maha Esa, yang telah telah

melimpahkan rahmat dan karunia, sehingga saya dapat menyelesaikan skripsi dengan

judul “ANALISIS MODIFIKASI DIFFERENT NEIGHBOR HISTORY SPRAY

AND WAIT MENGGUNAKAN PROPHET DIJARINGAN OPORTUNISTIK”.

Penulisan skripsi ini bertujuan untuk memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh

gelar sarjana pada Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Sanata Dharma :

Dalam menyelesaikan skripsi ini, saya menyadari bahwa skripsi ini berhasil

disusun berkat bantuan, bimbingan serta dorongan dari berbagai pihak. Oleh karena itu

saya mengucapkan terimakasih yang tak terhingga kepada :

1. Tuhan Yesus Kristus yang selalu melimpahkan rahmat, berkat dan kasih

sayangNya sehingga saya dapat menyelesaikan skripsi ini.

2. Bambang Soelistijanto, S.T., M.Sc., Ph.D. selaku Dosen Pembimbing I Skripsi

yang telah meluangkan waktu untuk membimbing, memberi masukan,

dorongan dan selalu sabar dalam proses membimbing penyusunan skripsi ini.

3. Vittalis Ayu, S.T., M.Cs. selaku Dosen Pembimbing II skripsi yang juga telah

meluangkan waktu untuk membimbing, memberi masukan, dorongan dan

selalu sabar dalam proses membimbing penyusunan skripsi ini.

4. Semua dosen Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma yang

telah membagikan ilmu dan pengalamannya selama proses perkuliahan.

5. Kepada Keluarga tercinta Bapak Marcolinus Salamanang dan Ibu Herlina

Saogo beserta Bernard M. Novriwan, Julmiar Erida dan Keluarga besar atas

dukungan, doa dan bantuannya dalam bentuk moril dan materil.

6. Agnes Pepethinganing Piwi yang selalu memberikan semangat, dukungan, doa,

selalu menghibur dalam kesusahan serta membantu dalam banyak hal.


xi

7. Teman-teman seperjuangan 2014 dan teman-teman teknik informatika yang

saling mendukung dan membantu selama perkuliahan.

8. Penghuni Kutilang 9 yang selalu memberikan sukacita selama pengerjaan

skripsi ini

9. Semua pihak yang banyak membantu yang tidak bisa disebutkan satu per satu.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan, oleh karena itu

penulis mengharapkan kritik dan saran. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi

pembaca.

Penulis,

Andre Rinaldi Chandra


xii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ................................................................................................................ i

HALAMAN PERSETUJUAN SKRIPSI .............................................................................iii

HALAMAN PENGESAHAN SKRIPSI ............................................................................... iv

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

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ................................................................................. vi

LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS............................................................................................................................ vii

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

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

KATA PENGANTAR ..............................................................................................................x

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

DAFTAR TABEL ................................................................................................................. xiv

DAFTAR RUMUS ................................................................................................................ xiv

DAFTAR GAMBAR .............................................................................................................. xv

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

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

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

1.3. Tujuan Penelitian .................................................................................................... 2

1.4. Manfaat Penelitian .................................................................................................. 2

1.5. Batasan Masalah ..................................................................................................... 2

1.6. Metodologi Penelitian ............................................................................................. 3

1.7. Sistematika Penulisan ............................................................................................. 4

BAB II LANDASAN TEORI ................................................................................................. 5

2.1. Delay Tolerant Network ......................................................................................... 5

Gambar 2.1.1 Mekanisme pengiriman pesan di DTN ...................................................... 5

2.2. Protocol Routing ProPHET ................................................................................... 5

2.3. Protocol Routing Spray and Wait ......................................................................... 7

2.3.1. Fase Spray ......................................................................................................... 7


xiii

2.3.2. Fase Wait .......................................................................................................... 7

2.4. Different Neighbor History (DNH) Spray and Wait ............................................ 8

2.4.1. Fase Spray ......................................................................................................... 8

2.4.2. Fase Wait ......................................................................................................... 10

2.5. Different Neighbor History (DNH) Spray and Wait Menggunakan ProPHET .................................................................................................. 11

BAB III PERANCANGAN SIMULASI JARINGAN ........................................................ 12

3.1. Parameter Simulasi ............................................................................................... 12

3.2. Skenario Simulasi .................................................................................................. 13

3.3. Parameter Unjuk Kerja........................................................................................ 13

3.4. Pesudocode ............................................................................................................. 14

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS ............................................................................. 15

4.1. Pergerakan ShortestPath ..................................................................................... 15

4.2. Pergerakan Random Waypoint ........................................................................... 20

4.3. Pergerakan Haggle3 Infocom5 ............................................................................ 25

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................................ 30

5.1. Kesimpulan ............................................................................................................ 30

5.2. Saran ...................................................................................................................... 30

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................................ 31

LAMPIRAN........................................................................................................................... 32


xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1.1 Parameter untuk kerja Shortest Path dan Random Waypoint………………………………………………………………………………………..………………..…….12

Tabel 3.1.2 Parameter unjuk kerja pergerakan haggle infocom5………………………………...............................................................................……12

DAFTAR RUMUS

Rumus 1………………………………..................................................................................……6

Rumus 2………………………………..................................................................................……6

Rumus 3………………………………..................................................................................……7

Rumus 4………………………………..................................................................................……9

Rumus 5………………………….....................................................................................……10

Rumus 6………………………………................................................................................……10


xv

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1.1 Mekanisme pengiriman pesan di DTN................................................... 5

Gambar 2.4.1.1 Pertukaran list neighbor untuk menghitung complete set. .................. 9

Gambar 4.1.1 Perbandingan delivery predictability pada protokol modifikasi DNH Spray and wait dengan protokol Spray and Wait dipergerakan ShortestPath ............ 15

Gambar 4.1.2 Perbandingan Overhead pada protokol modifikasi DNH Spray and wait dengan protokol Spray and Wait dipergerakan ShortestPath ...................................... 16

Gambar 4.1.3 Perbandingan Average Latency pada protokol modifikasi DNH Spray and wait dengan protokol Spray and Wait dipergerakan ShortestPath ....................... 17

Gambar 4.1.4 Perbandingan Drop pada protokol modifikasi DNH Spray and wait dengan protokol Spray and Wait dipergerakan ShortestPath ...................................... 18

Gambar 4.1.5 Perbandingan Buffer Time pada protokol modifikasi DNH Spray and wait dengan protokol Spray and Wait dipergerakan ShortestPath .............................. 19

Gambar 4.2.1 Perbandingan delivery predictabiliy pada protokol modifikasi DNH Spray and wait dengan protokol Spray and Wait dipergerakan .................................. 20

Gambar 4.2.2 Perbandingan Overhead pada protokol modifikasi DNH Spray and wait dengan protokol Spray and Wait dipergerakan Random Waypoint ............................ 21

Gambar 4.2.3 Perbandingan average latency pada protokol modifikasi DNH Spray and wait dengan protokol Spray and Wait dipergerakan Random Waypoint ............. 22

Gambar 4.2.4 Perbandingan drop pada protokol modifikasi DNH Spray and wait dengan protokol Spray and Wait dipergerakan Random Waypoint ............................ 23

Gambar 4.2.5 Perbandingan buffer time pada protokol modifikasi DNH Spray and wait dengan protokol Spray and Wait dipergerakan Random Waypoint .................... 24

Gambar 4.3.1 Perbandingan delivery predictabiliy pada protokol modifikasi DNH Spray and wait dengan protokol Spray and Wait dipergerakan Haggle3 Infocom5 ... 25

Gambar 4.3.2 Perbandingan overhead pada protokol modifikasi DNH Spray and wait dengan protokol Spray and Wait dipergerakan Haggle3 Infocom5 ............................ 26

Gambar 4.3.3 Perbandingan average latency pada protokol modifikasi DNH Spray and wait dengan protokol Spray and Wait dipergerakan Haggle3 Infocom5 ............. 27

Gambar 4.3.4 Perbandingan drop pada protokol modifikasi DNH Spray and wait dengan protokol Spray and Wait dipergerakan Haggle3 Infocom5 ............................ 28

Gambar 4.3. 5 Perbandingan buffer time pada protokol modifikasi DNH Spray and wait dengan protokol Spray and Wait dipergerakan Haggle3 Infocom5 .................... 29


1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Delay Tolerant Network (DTN) adalah paradigma jaringan komunikasi yang

memungkinkan komunikasi dalam lingkungan di mana mungkin tidak ada jalur

end-to-end, peluang komunikasi datang dan pergi dan intervalnya bisa sangat

panjang dan bahkan tidak diketahui sebelumnya. DTN memungkinkan mekanisme

Store and Forward untuk mengirim pesan dimana jika node sumber memiliki paket

data yang akan dikirim tetapi jalur node berikutnya tidak tersedia, maka paket data

tersebut akan disimpan sampai kontak berikutnya tersedia dan kemudian

diteruskan. DTN memiliki beberapa protocol perutean, diantaranya Spray and Wait

dan Prophet.

Spray and Wait adalah routing protocol yang ingin mengurangi beban jaringan

dari routing Epidemic. Untuk mengurangi beban jaringan yang disebabkan oleh

routing Epidemic, routing Spray and wait bekerja dengan membatasi jumlah L

copy. Spray and Wait mempunyai dua tahap, tahap Spray dan tahap Wait. Pada

tahap Spray, node sumber meneruskan paket ke L node yang berbeda. Jika jalur

ditemukan maka pesan atau transfer paket berhasil. Jika tidak maka tahap Wait

dijalankan sampai menemukan node tujuan. Namun, pada Spray and Wait tidak

diketahui bagaimana awalnya salinan pesan L disebar. Oleh sebab itu, muncul

Binary Spray and Wait yang merupakan pengembangan dari Spray and Wait

dimana ada inisialisasi jumlah salinan pesan di node sumber maupun node relay

dahulu dan memberikan sebanyak 𝐿

2 salinan pesan untuk node yang ditemui. Pada

Prophet, paket diteruskan berdasarkan perhitungan probabilitas oleh setiap node ke

node tujuan. Probabilitas ini disebut Delivery Predictability.

Berdasarkan ulasan diatas maka tercipta ide untuk memodifikasi Different

Neighbor History Spray and Wait yaitu pada tahap Spray meneruskan salinan pesan

ke node yang mempunyai nilai Delivery Predictability lebih tinggi seperti pada


2

Prophet, dengan tujuan agar data yang diteruskan lebih cepat sampai ke node yang

dituju.

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah dijelaskan, rumusan masalah yang

didapat adalah untuk mengetahui performansi modifikasi Different Neighbor

History Spray and Wait menggunakan protocol routing Prophet pada Delay

Tolerant Network.

1.3. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari tugas akhir ini adalah untuk mengetahui performansi

modifikasi Different Neighbor History Spray and Wait menggunakan protocol

routing Prophet pada Delay Tolerant Network.

1.4. Manfaat Penelitian

Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat digunakan untuk mengetahui dampak

dari modifikasi Different Neighbor History Spray and Wait pada efektivitas dan

efisiensi yang dilakukan pada fase spray menggunakan protocol routing Prophet

pada Delay Tolerant Network.

1.5. Batasan Masalah

Batasan masalah dalam penelitian ini adalah :

a. Protocol yang digunakan adalah routing Spray and Wait.

b. Parameter yang digunakan adalah delivery probability, average latency,

overhead ratio, buffer time, dan jumlah drop.

c. Model pergerakan node yang digunakan Shortest Path Map, dan Random

Way Point.

d. Simulator yang digunakan yaitu The Opportunistic Network Environtment

Simulator (The ONE Simulator).


3

1.6. Metodologi Penelitian

Adapun metode penelitian dan langkah – langkah yang digunakan dalam

pelaksanaan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:

a. Studi Literatur

1) Teori Delay Tolerant Network

2) Teori protocol routing Spray and wait

3) Teori protocol routing ProPHET

4) Teori Modifikasi DNH Spray and Wait

5) The ONE Simulator

b. Perancangan

Dalam tahap ini penulis merancang scenario sebagai berikut:

1) Membandingkan hasil dari unjuk kerja protocol spray and wait biasa

dan protocol spray and wait yang menggunakan algoritma different

neighbor history dengan parameter pengujian yang sama.

2) Menggunakan jenis pergetakan node yang berbeda-beda.

c. Pembangunan Simulasi dan Pengumpulan data

Simulasi jaringan dan alat yang digunakan untuk mengumpulkan data

pada tugas akhir ini adalah ONE Simulator.

d. Analisis Data

Dalam tahap ini penulis menganalisis hasil pengukuran yang diperoleh

pada proses simulasi. Data hasil analisis akan digunakan penulis sesuai

dengan kebutuhan penelitian.

e. Penarikan Kesimpulan

Penarikan kesimpulan didasarkan pada parameter unjuk kerja yang

diperoleh pada proses analisis data.


4

1.7. Sistematika Penulisan

Berikut adalah sistematika penulisan tugas akhir penulis yang terbagi dalam

beberapa bab dengan susunan sebagai berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini berisi penjelasan tentang latar belakang masalah, rumusan masalah,

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

sistematika penulisan.

BAB II LANDASAN TEORI

Bab ini berisi tentang dasar teori yang digunakan sebagai dasar dalam

melakukan tugas akhir.

BAB III PERANCANGAN SIMULASI JARINGAN

Bab ini berisi tentang perancangan simulasi sebagai alat penelitian, parameter

yang digunakan, dan langkah-langkah pengujian.

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS

Bab ini berisi tentang tahap-tahap pengujian, simulasi, dan analisis hasil

simulasi.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi tentang beberapa kesimpulan hasil penelitian dan saran dari

penulis untuk penelitian selanjutnya.


5

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Delay Tolerant Network

Delay tolerant network adalah paradigma jaringan komunikasi yang

memungkinkan komunikasi dalam lingkungan di mana mungkin tidak ada jalur

end-to-end. DTN memungkinkan jaringan dapat mentolerir kondisi delay yang

tinggi dan jalur yang selalu berubah setiap saat, oleh sebab itu DTN dapat

diterapkan pada kondisi jaringan yang extreme.

Pada DTN data dikirim menggunakan metode store-carry-forward,

yaitu sebuah pesan yang akan dikirim dari source menuju destination akan

terlebih dahulu disimpan di buffer node kemudian terus dibawa (carry) node

tersebut sampai bertemu dengan node lain lalu pesan akan diteruskan ke node

yang ditemui untuk disimpan kembali di buffer node tersebut lalu proses ini

akan terus diulang hingga node pembawa bertemu dengan node destination.

Gambar 2.1.1 Mekanisme pengiriman pesan di DTN

2.2. Protocol Routing ProPHET

ProPHET merupakan protocol routing probabilistik yang menghitung

kedekatan antar suatu node berdasarkan seberapa sering node tersebut bertemu

dengan node lain.


6

Pada ProPHET proses penyebaran pesan diteruskan berdasarkan

perhitungan probabilitas/peluang oleh setiap node ke setiap node tujuan.

Probabilitas ini disebut Delivery Predictability. Ketika dua node bertemu, pesan

akan diteruskan ke node yang memiliki Delivery Predictability yang lebih

tinggi. Delivery Predictability ini menunjukkan seberapa besar kemungkinan

node akan mengirim pesan ke tujuan. Ketika dua node bertemu, mereka akan

bertukar vektor ringkasan (summary vector) yang mana pada kasus ini juga

terdiri dari informasi delivery predictability yang tersimpan pada node-node.

Informasi ini digunakan untuk memperbarui vektor internal delivery

predictability, dan informasi pada vektor ringkasan digunakan untuk

menentukan pesan mana yang diminta dari node lain. Adapun tahap dalam

menghitung delivery predictability, yaitu sebagai berikut:

a. Jika node bertemu dengan node maka dihitung:

𝑃(𝑎,𝑏) = 𝑃(𝑎,𝑏)𝑜𝑙𝑑 + (1 − 𝑃(𝑎,𝑏)𝑜𝑙𝑑) × 𝑃𝑖𝑛𝑖𝑡 [Rumus 1]

Dalam hal ini node tersebut dianggap sebagai node yang baik dalam

menghartakan pesan.

b. Jika node tidak bertemu dengan node lain setelah selang waktu tertentu,

maka dihitung:

𝑃(𝑎,𝑏) = 𝑃(𝑎,𝑏)𝑜𝑙𝑑 × 𝛾𝑘 [Rumus 2]

Dalam hal ini node akan dianggap kurang baik dalam menghantarkan pesan

ke tujuan sesuai seberapa lama node tersebut jarang bertemu dengan node

lain.

c. Jika node A sering bertemu node B dan node C sering bertemu node B maka

node C kemungkinan relay yang baik untuk mengirim pesan dari node A,


7

hal ini disebut sifat transitive, maka rumus untuk menghitung transitivity

suatu node yaitu:

𝑃(𝑎,𝑏) = 𝑃(𝑎,𝑐)𝑜𝑙𝑑 + (1 − 𝑃(𝑎,𝑐)𝑜𝑙𝑑) × 𝑃(𝑎,𝑏) × 𝑃(𝑏,𝑐) × 𝛽

[Rumus 3]

2.3. Protocol Routing Spray and Wait

Routing protocol spray and wait merupakan peningkatan dari routing

epidemic yang memperbaiki cara penyebaran pesan. Protokol spray and wait

berusaha mengurangi jumlah copy pesan pada konsep flooding yang ada di

protokol epidemic. Protokol spray and wait menggunakan cara penyebaran

pesan single copy dan multiple copy yang dimana bertujuan untuk mengurangi

jumlah L copy. Spray and wait memiliki dua fase, yaitu fase spray dan fase

wait:

2.3.1. Fase Spray

Fase yang pertama adalah fase Spray dimana node Source mengenerate

L copies untuk disebarkan ke relay node. Fase Spray membatasi pesan

yang dicopy untuk meminimalkan penggunaan sumber daya (resource)

jaringan. Pada fase Spray, proses multi-cast dilakukan untuk mengirim

beberapa copy pesan dari source ke relay node. Jika destination tidak

ditemukan dalam fase Spray maka node akan memasuki fase “wait”

dimana setiap relay node yang memiliki copy pesan menunggu sampai

node tujuan ditemukan untuk mentransmisikan pesan.

2.3.2. Fase Wait

Pada saat L copy pesan telah disebarkan ke node dan masing-masing node

membawa 1 pesan ,maka protokol ini akan masuk pada fase wait yaitu

menunggu hingga node yang membawa pesan sampai ke tujuan (direct


8

transmission). Pesan akan di drop jika Time-To-Live telah habis atau node

buffer penuh.

2.4. Different Neighbor History (DNH) Spray and Wait

The Different Neighbor History Spray and Wait (DNH-SaW)

merupakan peningkatan dari Spray and Wait. DNH-SaW secara dinamik

menghitung jumlah L copy pesan yang akan diteruskan berdasarkan

performance factor yang ditemui node pada fase spray.

Protokol ini menghitung performance factor berdasarkan pertemuan

dengan receiver node yang memiliki performa tinggi dan menerima pesan lebih

banyak dari receiver node lain. Setelah menghitung performance factor, source

node atau relay node akan meneruskan copy pesan ke receiver node

berdasarkan hasil dari performance factor.

2.4.1. Fase Spray

Difase spray terdiri dari dua tahap yaitu:

2.4.1.1. Node Performance Calculation

Tujuan pada part ini adalah menemukan node performance

factor dari receiver node yang memiliki performa tinggi dan

menerima copy pesan lebih dari node lain. Tujuan utama pada

part ini adalah menemukan complete set neighbor history dari

node yang ditemui.

Pada gambar 2.4.1.1 menjelaskan sebuah node menemukan

complete set. Sebelum node P bertemu dengan node Q, node P

sudah bertemu dengan node A dan node B, begitu juga node Q

sudah bertemu node D, E, J, dan X. Setelah node P dan Q

bertemu satu sama lain, node P dan Q mengupdate list neighbor

history. Sekarang node P dan Q memiliki complete set A, B, D,

E, J, P, Q, dan X.


9

Gambar 2.4.1.1 Pertukaran list neighbor untuk menghitung complete set.

Node P meneruskan copy pesan ke ke node Q yang berasal

dari performa node Q. Performa dari source node atau relay

node adalah rasio dari jumlah node di node receiver neighbor

history yang mana source node atau relay node tidak pernah

bertemu dengan jumlah total yang ada di complete set.

Performa dari receiver node adalah :

𝑃𝐹 =𝑉

𝑆 [Rumus 4]

Dimana PF adalah performance factor dari receiver node, V

adalah jumlah node di neighbor history Q yang tidak pernah di

temui oleh P, dan S adalah total jumlah member di complete

set.

2.4.1.2. Forwarding Strategy

Source node atau relay node yang memiliki lebih dari satu copy

pesan akan mengulang penerusan copy pesan ke receiver node


10

lain berdasarkan forwarding strategi pada part ini. Source atau

relay node akan terus mengirimkan copy pesan sampai setiap

node hanya memiliki satu copy pesan.

Source node akan menyimpan L copy setiap menghasilkan

pesan. Ketika source node bertemu dengan receiver node akan

mengupdate neighbor history dan bertukar list satu sama lain.

Jumlah copy pesan dihitung berdasarkan source node yang

diteruskan ke node Q yang ditemui:

𝑁2 = [𝑃𝐹 × 𝑁1] [Rumus 5]

PF adalah performance factor receiver node, N2 adalah jumlah

copy yang diteruskan ke receiver node, Q dan N1 adalah jumlah

copy pesan node P sebelum diteruskan. Setelah penerusan

pesan node P memiliki jumlah salinan pesan yang tetap:

𝑁1" = 𝑁1 − 𝑁2 [Rumus 6]

N1” adalah jumlah copy yang disimpan dari node P, N1 adalah

jumlah copy node P sebelum meneruskan pesan dan N2 adalah

jumlah copy pesan yang harus diteruskan ke node Q.

2.4.2. Fase Wait

Ketika source node atau relay node hanya tersisa satu copy pesan maka

akan masuk ke fase wait. Pada fase ini menunggu hingga node yang

membawa pesan sampai ke tujuan (direct transmission).


11

2.5. Different Neighbor History (DNH) Spray and Wait Menggunakan

ProPHET

Modifikasi Different Neighbor History Spray and Wait menggunakan

ProPHET merupakan peningkatan pada fase Spray dari DNH-SaW berdasarkan

dari perhitungan delivery predictability yang ada pada prophet. Saat menunggu

pesan sampai ketujuan protokol ini menggunakan delivery probability untuk

meneruskan copy pesan ke node yang memiliki delivery probability tinggi.

Algoritma yang akan dipakai pada penelitian ini sebagai berikut :

1. Node p bertemu node q

2. Jika node q adalah node tujuan maka teruskan pesan ke node q, jika tidak

lanjut ke point 3.

3. Cek jika cek number of copies > 1 maka lanjut ke point 4, jika tidak lanjut

ke point 5.

4. Cek jika nilai delivery predictability q > delivery predictability node p

maka hitung pembagian number of copies lalu sebarkan pesan ke node q

berdasarkan perhitungan tersebut. Jika tidak, jangan sebarkan pesan ke

node q.

5. Node masuk ke fase wait yaitu membawa pesan tapi tanpa mengopikan

pesan lagi ke node lain untuk diantarkan ke node tujuan.


12

BAB III

PERANCANGAN SIMULASI JARINGAN

3.1. Parameter Simulasi

Pada penelitian yang dilakukan terdapat beberapa parameter simulasi

yang akan digunakan yaitu sebagai berikut:

Tabel 3.1.1 Parameter untuk kerja Shortest Path dan Random Waypoint

Parameter Nilai

Protocol Spray and wait, modifikasi spray

and wait

Jumlah node 6 tram, 40 kendaraan, 80 pedestrian

Jumlah L copies 63

Ukuran buffer 20

Pergerakan node Shortest path map, Random

waypoint

Ukuran peta 4500 meter x 3400 meter

Waktu simulasi 12 jam

Tabel 3.1.2 Parameter unjuk kerja pergerakan haggle infocom5

Parameter Nilai

Jumlah node 41

Jumlah L copies 60

Ukuran buffer 20 MB

Pergerakan node Haggle3 Infocom5

Ukuran peta 100 meter x 100 meter

Waktu simulasi 274883 detik


13

3.2. Skenario Simulasi

Skenario pengujian yang dilakukan dalam penelitian ini adalah dengan

membandingkan hasil simulasi dari routing protokol spray and wait dengan

routing protokol different neighbor history spray and wait menggunakan

ProPHET pada parameter yang sama dalam pergerakan Shortest Path, Random

Waypoint, dan Haggle3 Infocom5.

3.3. Parameter Unjuk Kerja

Pada simulasi yang akan dilakukan, penulis menggunakan parameter

unjuk kerja sebagai berikut:

a. Delivery Probability

Parameter ini digunakan untuk mengetahui probabilitas pada

pengiriman pesan.

𝑑𝑒𝑙𝑖𝑣𝑒𝑟𝑦 𝑝𝑟𝑜𝑏𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑡𝑦 =jumlah pesan terkirim

jumlah pesan dibuat

b. Overhead Ratio

Parameter ini digunakan untuk mengetahui seberapa banyak

copy pesan yang berhasil sampai ke node tujuan.

𝑜𝑣𝑒𝑟ℎ𝑒𝑎𝑑 𝑟𝑎𝑡𝑖𝑜 =jumlah copy pesan − pesan terkirim

jumlah pesan terkirim

c. Average Latency

Parameter ini digunakan untuk mengetahui seberapa lama waktu

yang dibutuhkan pesan untuk sampai ke tujuan.

𝑎𝑣𝑒𝑟𝑎𝑔𝑒 𝑙𝑎𝑡𝑒𝑛𝑐𝑦 =waktu pesan terkirim − waktu pesan dibuat

jumlah pesan terkirim

d. Total Drop

Parameter ini digunakan untuk mengetahui berapa banyak drop

yang terjadi di jaringan.


14

3.4. Pesudocode

Berikut ini pseudo-code yang saya gunakan pada penelitian ini yaitu modifikasi

pada Different Neighbor History Spray and Wait menggunakan ProPHET.

Pseudo-code modifikasi DNH Spray and Wait menggunakan ProPHET

Node p send message to node q

If number of copies > 1 than

If delivery predictability node q > delivery predictability node p than

Forward message;

End if

End if

Receive


Performance Factor = nilai V / S

N2 = nilai PF * number of copies

Update property dengan nilai N2;

End if

Should delete


Performance Factor = nilai V / S

N2 = nilai PF * number of copies

N1” = number of copies – N2

Update property dengan nilai N1 aksen;

End if


15

BAB IV

PENGUJIAN DAN ANALISIS

Untuk melakukan evaluasi terhadap modifikasi DNH Spray and Wait

menggunakan ProPHET, maka dilakukan pengujian sesuai dengan rancangan simulasi

yang telah dijabarkan pada BAB III. Data dari hasil simulasi akan diolah melalui report

yang kemudian menjadi acuan untuk analisa hasil.

4.1. Pergerakan ShortestPath

Berikut peneliti membandingkan protokol modifikasi DNH Spray and Wait

menggunakan ProPHET dibandingkan dengan protokol spray and wait biasa pada

pergerakan pencarian jarak terpendek, maka hasil yang didapat seperti di bawah

ini :

Gambar 4.1. 1 Perbandingan delivery predictability pada protokol modifikasi DNH Spray and wait dengan protokol Spray and Wait dipergerakan ShortestPath

0,4381

0,2745

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45

0,5

MODIFIKASI DNH SnW

Del

iver

y P

red

icta

bili

ty

Delivery Predictability


16

Dari data grafik di atas menunjukkan perbandingan nilai delivery predictability

yang terjadi pada jaringan saat menggunakan protokol modifikasi DNH Spray and

Wait menggunakan ProPHET lebih besar dibandingkan dengan nilai delivery

predictability Spray and Wait biasa. Hal ini dapat terjadi karena beban pada buffer

yang tinggi membuat pesan yang di drop menjadi lebih kecil sehingga node dapat

lebih lama membawa pesan sampai ke tujuan atau destination dan meningkatkan

keberhasilan pengiriman pesan menuju node tujuan.

Gambar 4.1.2 Perbandingan Overhead pada protokol modifikasi DNH Spray and wait dengan protokol Spray and Wait dipergerakan ShortestPath

Dari data grafik di atas dapat dilihat nilai perbandingan overhead menggunakan

protokol modifikasi DNH Spray and Wait dengan yang biasa. Terlihat pada

Modifikasi DNH Spray and Wait menghasilkan nilai overhead yang lebih rendah

dari yang biasa. Hal ini dapat terjadi dimana selain mengirimkan salinan pesan

yang sudah ditentukan, juga saling bertukar informasi delivery predictability yang

menyebabkan beban jaringan akan lebih kecil dibandingkan dengan yang biasa

yang memiliki jumlah kopi pesan menjadi banyak dan berakibat pada beban

jaringan yang terlalu tinggi.

32.609

62.645

0

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

MODIFIKASI DNH SnW

Ove

rhea

d

Overhead


17

Gambar 4.1.3 Perbandingan Average Latency pada protokol modifikasi DNH Spray and wait dengan protokol Spray and Wait dipergerakan ShortestPath

Pada grafik diatas terlihat bahwa rata-rata latency pada modifikasi DNH Spray

and Wait menghasilkan latency yang lebih tinggi dibandingkan dengan protokol

yang biasa. Hal ini bisa terjadi karena pada tahap spray pada protokol modifikasi

DNH Spray and Wait salinan pesan dikirimkan ke node yang memiliki nilai

delivery predictability paling tinggi sehingga membutuhkan waktu untuk direct

transmission.

6522,4328

6290,0898

6150

6200

6250

6300

6350

6400

6450

6500

6550

MODIFIKASI DNH SnW

Ave

rage

Lat

ency

Average Latency


18

Gambar 4.1.4 Perbandingan Drop pada protokol modifikasi DNH Spray and wait dengan protokol Spray and Wait dipergerakan ShortestPath

Salah satu faktor atau penyebab terjadinya drop adalah karena tingginya kopi

pesan di jaringan yang ditunjukkan dengan nilai overhead tinggi yang dapat

menyebabkan buffer node menjadi cepat penuh kemudian node harus membuang

pesan yang lama sehingga pesan baru dapat disimpan dalam buffer.

Pada grafik diatas terlihat bahwa pada protokol modifikasi DNH Spray and

Wait berhasil mengurangi jumlah drop dan memiliki jumlah drop lebih sedikit

dibandingkan dengan yang biasa. Dapat terjadi karena jumlah kopi pesan yang

dibatasi mengakibatkan jumlah pesan yang harus disimpan menjadi lebih sedikit

sehingga buffer menjadi tidak cepat penuh.

18555

23191

0

5000

10000

15000

20000

25000

MODIFIKASI DNH SnW

Dro

p

Drop


19

Gambar 4.1.5 Perbandingan Buffer Time pada protokol modifikasi DNH Spray and wait dengan protokol Spray and Wait dipergerakan ShortestPath

Grafik diatas menunjukkan protokol modifikasi DNH Spray and Wait memiliki

rata-rata buffer time yang lebih tinggi dibandingkan dengan protokol Spray and

Wait yang biasa.

Pada hasil yang peneliti miliki menunjukkan bahwa pada protokol SnW biasa

terjadi tingginya jumlah kopi pesan di jaringan sehingga sering terjadi drop pesan,

karena pesan sering di drop maka membuat lama waktu pesan yang dapat di bawa

node di jaringan menjadi sebentar yang menyebabkan menurunkan nilai buffer

time-nya, sedangkan pada protokol modifikasi jumlah kopi pesan tidak terlalu

banyak sehingga drop pesan menjadi lebih sedikit yang artinya node dapat

membawa pesan lebih lama untuk sampai ke destination.

6102,7455

5260,779

4800

5000

5200

5400

5600

5800

6000

6200

MODIFIKASI DNH SnW

Ave

rage

Bu

ffer

Tim

e

Average Buffer Time


20

4.2. Pergerakan Random Waypoint

Berikut peneliti membandingkan protokol modifikasi DNH Spray and Wait

menggunakan ProPHET dibandingkan dengan protokol spray and wait biasa pada

pergerakan pencarian jarak terpendek, maka hasil yang yang didapat seperti di

bawah ini :

Gambar 4.2.1 Perbandingan delivery predictabiliy pada protokol modifikasi DNH Spray and wait dengan protokol Spray and Wait dipergerakan

Random Waypoint

Pada grafik di atas menunjukkan bahwa pada pergerakan random waypoint,

nilai delivery predictability pada protokol modifikasi DNH Spray and Wait

maupun pada protokol spray and wait biasa memiliki nilai yang cukup rendah

dibandingkan pada pergerakan shortestpath, dan bahkan nilai delivery

predictability pada pergerakan random waypoint ini mendekati nol. Ini bisa

disebabkan oleh node yang bergerak secara acak sehingga sulit untuk mencari nilai

delivery predictability yang menjadi acuan dalam pengiriman pesan menuju

destination.

0,0233

0,0123

0

0,005

0,01

0,015

0,02

0,025

MODIFIKASI DNH SnW

Del

iver

y P

red

icta

bili

ty



21

Gambar 4.2.2 Perbandingan Overhead pada protokol modifikasi DNH Spray and wait dengan protokol Spray and Wait dipergerakan Random Waypoint

Berdasarkan grafik di atas menunjukkan pada pergerakan random waypoint

menggunakan protokol spray and wait biasa memiliki overhead yang cukup tinggi

dan dinilai cukup buruk dalam menghantarkan pesan menuju destination, namun

karena pertukaran informasi delivery predictability yang dilakukan pada protokol

modifikasi DNH spray and wait menyebabkan overhead yang dimiliki protokol

modifikasi DNH spray and wait lebih rendah.

461.765

1.232.778

0

200.000

400.000

600.000

800.000

1.000.000

1.200.000

1.400.000

MODIFIKASI DNH SnW

Ove

rhea

d

Overhead


22

Gambar 4.2.3 Perbandingan average latency pada protokol modifikasi DNH Spray and wait dengan protokol Spray and Wait dipergerakan Random Waypoint

Pada grafik diatas dapat dilihat bahwa rata-rata latency pada protokol

modifikasi DNH Spray and Wait memiliki rata-rata latency lebih rendah karena

pada tahap spray pada protokol modifikasi DNH Spray and Wait salinan pesan

dikirimkan ke node yang memiliki nilai delivery predictability paling tinggi yang

menyebabkan berkurangnya jumlah drop dibandingkan dengan protokol spray and

wait biasa.

93.900.353

104.374.167

88.000.000

90.000.000

92.000.000

94.000.000

96.000.000

98.000.000

100.000.000

102.000.000

104.000.000

106.000.000

MODIFIKASI DNH SnW

Ave

rage

Lat

ency

Average Latency


23

Gambar 4.2.4 Perbandingan drop pada protokol modifikasi DNH Spray and wait dengan protokol Spray and Wait dipergerakan Random Waypoint

Berdasarkan grafik diatas drop yang terjadi pada protokol modifikasi DNH

Spray and Wait lebih rendah dibandingkan dengan protokol spray and wait biasa.

Hal ini bisa terjadi karena buffer tidak cepat penuh dan jumlah drop berkurang,

sedangkan pada protokol spray and wait biasa pengopian pesan yang terus menerus

sehingga buffer cepat penuh dan menyebabkan naiknya rata-rata drop yang terjadi.

2145

2715

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

MODIFIKASI DNH SnW

Dro

p

Drop


24

Gambar 4.2. 5 Perbandingan buffer time pada protokol modifikasi DNH Spray and wait dengan protokol Spray and Wait dipergerakan Random Waypoint

Grafik diatas menunjukkan protokol modifikasi DNH Spray and Wait memiliki

rata-rata buffer time yang lebih tinggi dibandingkan dengan protokol Spray and

Wait yang biasa. Tingginya drop yang terjadi akan mempengaruhi rata-rata buffer

time dijaringan, seperti yang terjadi pada protokol modifikasi DNH spray and wait

jumlah drop lebih sedikit sehingga copy pesan dapat disimpan lebih lama didalam

buffer dan buffer tidak cepat penuh.

121.640.904

116.497.673

113.000.000

114.000.000

115.000.000

116.000.000

117.000.000

118.000.000

119.000.000

120.000.000

121.000.000

122.000.000

123.000.000

MODIFIKASI DNH SnW

Ave

rage

Bu

ffer

Tim

e

Average Buffer Time


25

4.3. Pergerakan Haggle3 Infocom5

Berikut ini hasil simulasi menggunakan pergerakan Haggle3 Infocom5, yaitu

sebagai berikut:

Gambar 4.3.1 Perbandingan delivery predictabiliy pada protokol modifikasi DNH Spray and wait dengan protokol Spray and Wait dipergerakan Haggle3

Infocom5

Dari grafik di atas dapat dilihat bahwa pada pergerakan haggle3 infocom5

delivery predictability pada protokol modifikasi DNH spray and wait memiliki

nilai delivery predictability yag lebih tinggi dibandingkan dengan protokol spray

and wait biasa. Hal ini bisa terjadi akibat tidak seringnya terjadi drop yang

membuat jumlah kopi pesan yang sampai ke destination meningkat dan menaikkan

nilai dari delivery predictability di jaringan.

0,8105

0,8028

0,798

0,8

0,802

0,804

0,806

0,808

0,81

0,812

MODIF SNW

Del

iver

y P

red

icta

bili

ty



26

Gambar 4.3.2 Perbandingan overhead pada protokol modifikasi DNH Spray and wait dengan protokol Spray and Wait dipergerakan Haggle3 Infocom5

Berdasarkan grafik di atas menunjukkan pada pergerakan haggle3 infocom5,

pada protokol modifikasi DNH spray and wait menghasilkan nilai overhead yang

rendah dibandingkan dengan nilai overhead overhead yang terjadi pada protokol

spray and wait biasa. Hal ini menunjukkan bahwa pada pergerakan haggle3

infocom5 protokol modifikasi DNH spray and wait sangat baik dalam mengurangi

beban yang terjadi di jaringan.

246.720

511.153

0

100.000

200.000

300.000

400.000

500.000

600.000

MODIF SNW

Ove

rhea

d

Overhead


27

Gambar 4.3.3 Perbandingan average latency pada protokol modifikasi DNH Spray and wait dengan protokol Spray and Wait dipergerakan Haggle3 Infocom5

Pada grafik diatas terlihat bahwa rata-rata latency yang terjadi pada modifikasi

DNH Spray and Wait menghasilkan latency yang lebih tinggi dibandingkan

dengan protokol yang biasa. Hal ini bisa terjadi karena pada tahap spray pada

protokol modifikasi DNH Spray and Wait salinan pesan dikirimkan ke node yang

memiliki nilai delivery predictability paling tinggi sehingga membutuhkan waktu

untuk direct transmission

245.835.027

218.495.794

200.000.000

205.000.000

210.000.000

215.000.000

220.000.000

225.000.000

230.000.000

235.000.000

240.000.000

245.000.000

250.000.000

MODIF SNW

Ave

rage

Lat

ency

Average Latency


28

Gambar 4.3.4 Perbandingan drop pada protokol modifikasi DNH Spray and wait dengan protokol Spray and Wait dipergerakan Haggle3 Infocom5

Pada grafik di atas menunjukkan jumlah drop yang terjadi pada protokol spray

and wait biasa lebih tinggi dibandingkan dengan protokol modifikasi DNH spray

and wait. Hal ini karena pada protokol spray and wait biasa terjadi jumlah kopi

pesan yang besar yang dapat menyebabkan jumlah drop yang sangat tinggi.

16389

34678

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

MODIF SNW

Dro

p

Drop


29

Gambar 4.3. 5 Perbandingan buffer time pada protokol modifikasi DNH Spray and wait dengan protokol Spray and Wait dipergerakan Haggle3 Infocom5

Pada hasil pengujian rata-rata buffer time terlihat bahwa pada protokol spray

and wait biasa karena tingginya jumlah kopi pesan di jaringan sehingga terjadi

drop pesan, karena pesan sering di drop maka membuat lama waktu pesan yang

dapat dibawa di jaringan menjadi sebentar sehingga menurunkan nilai buffer time-

nya. Sedangkan pada protokol DNH spray and wait jumlah kopi pesan tidak terlalu

banyak sehingga drop tidak terlalu banyak yang membuat node dapat membawa

pesan lebih lama untuk sampai ke destination.

359.482.627

240.846.249

0

50.000.000

100.000.000

150.000.000

200.000.000

250.000.000

300.000.000

350.000.000

400.000.000

MODIF SNW

Bu

ffer

Tim

e

Buffer Time


30

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Setelah melakukan pengujian dan analisa pada data hasil simulasi, kesimpulan

yang diperoleh adalah sebagai berikut:

Perfomansi modifikasi tahap spray pada modifikasi DNH spray and

wait menggunakan delivery predictability lebih unggul pada sisi

pengurangan beban jaringan,dan menaikkan nilai delivery

predictability. Namun untuk latency pada pergerakan shortestpath dan

haggle3 infocom5 lebih tinggi dibandingkan dengan spray and wait

biasa.

Pada pergerakan random waypoint, protokol modifikasi DNH spray and

wait dan protokol spray and wait biasa memiliki nilai delivery

predictability yang buruk dan hampir mencapai 0.

5.2. Saran

Setelah melakukan penelitian ini, performansi modifikasi DNH spray and wait

dirasa masih bisa dioptimalkan. Penelitian ini hanya menggunakan 3 pergerakan,

oleh karena itu untuk penelitian selanjutnya dapat menambah pergerakan selain

yang penulis sajikan disini.


31

DAFTAR PUSTAKA

[1] Mehto, A., & Chawla, M., “Modified Different Neighbor History Spray and Wait

using PROPHET in Delay Tolerant Network”, International Journal of Computer

Applications, (0975-8887), January 2014.

[2] Fall, Kevin, “A Delay-Tolerant Network Architecture for Challenged Internets”,

Computer Communication Review, v33, n4, pp. 27-34, October 2003,

Proceedings of ACM SIGCOMM 2003 Conference on Computer

Communications.

[3] T. Spyropoulos, K. Psounis, and C. S. Raghavendra, “Spray and wait : an

efficient routing scheme for intermittently connected mobile networks,” In

Proceedings of ACM Workshop on Delay Tolerant networking (WDTN),

Philadelphia, PA, USA pp. 239-254, August 2005.

[4] Keranen, A., Ott, J. & Karkkainen, T., “The One Simulator for DTN Protocol

Evaluation”, Computer Communication Network.

[5] Lindgren, A., Doria, A., and Scheim, O., Probabilistic rounting in intermittently

connected networks. Lecture Notes in Computer Science (including subseries

Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinfotmatics), pp.

239-254.


32

LAMPIRAN

Protokol Modifikasi DNH Spray And Wait


33


34


35


36


ANALISIS PERFORMANSI MODIFIKASI DIFFERENT NEIGHBOR …

Documents

Transcript of ANALISIS PERFORMANSI MODIFIKASI DIFFERENT NEIGHBOR …