Analisis Router Booting Sequence Menggunakan Finite State ......Penelitian yang berjudul Perancangan...

Analisis Router Booting Sequence

Menggunakan Finite State Automata

Artikel Ilmiah

Peneliti:

Andrianus Kevin Haryono (672012016)

Magdalena A. Ineke Pakereng, M.Kom.

Program Studi Teknik Informatika

Fakultas Teknologi Informasi

Universitas Kristen Satya Wacana

Salatiga

November 2016

1

Analisis Router Booting Sequence

Menggunakan Finite State Automata

Artikel Ilmiah

Diajukan kepada


untuk memperoleh Gelar Sarjana Komputer

Peneliti:

Andrianus Kevin Haryono (672012016)

Magdalena A. Ineke Pakereng, M.Kom.

Program Studi Teknik Informatika


Universitas Kristen Satya Wacana

Salatiga

November 2016

8

1. Pendahuluan

Proses booting router adalah proses awal router dinyalakan yang disebut

dengan router booting sequence. Proses ini penting untuk pengujian apakah router

tersebut layak digunakan atau tidak. Pengujian router dilakukan dalam beberapa

tahapan mulai dari router dinyalakan sampai proses pengujian konfigurasi yang ada

hingga router siap digunakan.

Finite state automata sangat berguna dalam membantu proses pengujian

kesalahan yang terjadi pada proses booting router. Tahapan pada router booting

sequence dapat digambarkan secara sederhana menggunakan finite state automata

sehingga akan mempermudah dalam pemahaman dan penyampaian gagasan atau

pemikiran manusia dalam pengembangan router lebih lanjut.

Berdasarkan latar belakang yang ada, maka dilakukan penelitian yang

membahas tentang pemetaan booting sequence pada router dengan menggunakan

finite state automata. Penelitian ini diharapkan memberikan kemudahan dalam

pemahaman dan perancangan selanjutnya sehingga akan menghindari kegagalan,

anomali, ataupun malfungsi yang dapat terjadi ketika router dinyalakan.

2. Tinjauan Pustaka

Penelitian yang berjudul A Finite State Machine Model of TCP, membahas

tentang bagaimana merancang model finite state machine berdasarkan koneksi TCP-

three-way-handshake antara client dan server. Manfaat dari penelitian tersebut untuk

mempermudah peneliti dalam mengamati anomali pada lalu lintas jaringan dan

membuat grafik data terkait [1].

Penelitian yang berjudul Perancangan Algoritma dan Program Robot Cerdas

Pemadam Api 2013 Divisi Berkaki, membahas bagaimana perancangan finite state

machine sangat membantu dalam pemahaman dan perancangan dasar algoritma yang

digunakan untuk merancang program robot cerdas pemadam api. Manfaat dari

penelitian ini adalah meneliti apakah robot dapat melewati kondisi-kondisi yang

diberikan, jika ada kendala maka peneliti dapat segera memahami kendala

berdasarkan finite state machine [2].

Berdasarkan penelitian-penelitian yang pernah dilakukan terkait analisis kasus

menggunakan perancangan finite state automata, maka akan dilakukan penelitian

yang membahas proses analisis router booting sequence menggunakan finite state

automata untuk mempermudah pemahaman dan pengamatan pada proses booting

router.

Penelitian yang dilakukan membahas tentang finite state automata dan router

booting sequence. Finite state machine memberikan pemahaman pada suatu “state”

(keadaan/kondisi) pada suatu titik tertentu dan menggambarkan perilaku dari sistem

tersebut berdasarkan “state”. Penggunaan dari teknik pemodelan ini tidak terbatas

pada pengembangan software, namun banyak dari perilaku berbasis state/kondisi

yang dapat dianalisis dan dipetakan [3].

Untuk lebih memahami bagaimana finite state machine memetakan suatu

sistem yang terdiri atas satu atau lebih kondisi menjadi suatu finite state yang dapat

dianalisa. Contoh sederhana menggunakan gerbang pada stasiun yang dapat dibuka

menggunakan koin. Gerbang pada awalnya “tertutup” dan tidak akan terbuka jika

ada orang ingin masuk. Ketika koin dimasukkan pada penerima, gerbang akan

“terbuka” namun pintunya tidak akan terbuka jika orang tersebut tidak membukanya

9

dan melewatinya, yang mana setelah itu pintu akan tertutup kembali dan gerbang

akan kembali pada kondisi tertutup sampai koin berikutnya dimasukkan lagi.

Tertutup atau Terbuka, dari kedua kondisi ada 2 (dua) transisi yang terjadi yaitu

memasukkan koin dan melewati pintu gerbang. Berdasarkan pemahaman tersebut

dapat dipetakan pemodelan tersebut seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.

Gambar 1 Finite State Automata Gerbang Stasiun [3]

Berdasarkan pemodelan finite state automata pada Gambar 1, akan dilakukan

pengujian sehingga didapat data yang akurat. Pengujian akan didasarkan pada setiap

perilaku yang mungkin dihasilkan oleh gerbang stasiun, dan kemudian akan

dilakukan revisi pada pemodelan. Adapun revisi yang dilakukan ditampilkan pada

Gambar 2.

Gambar 2 Revisi Finite State Automata Gerbang Stasiun [3]

Berdasarkan pembahasan tersebut, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. Sistem harus dapat dideskripsikan dengan sekumpulan kondisi yang terbatas 2. Sistem harus mempunyai sekumpulan masukan dan atau kejadian yang dapat

memulai suatu transisi antar kondisi

3. Untuk setiap kondisi pada suatu sistem, perilaku-perilaku didefinisikan untuk setiap masukan atau kejadian

4. Sistem harus mempunyai kondisi awal. Selanjutnya akan dibahas cara kerja dari router dan proses booting router yang

merupakan obyek penelitian. Router merupakan sebuah komputer yang secara

khusus difungsikan sebagai alat untuk menghubungkan dan membuat jalur

komunikasi antar jaringan. Router mempunyai komponen-komponen sebagai

berikut: [4]

1. Central Processing Unit (CPU), berguna untuk mengeksekusi instruksi pada sistem operasi.

2. Random Access Memory (RAM), berguna untuk menyimpan instruksi dan data yang dibutuhkan oleh CPU. RAM, akan terhapus ketika router di-restart.

3. Read-Only Memory (ROM), merupakan komponen yang berisikan instruksi boot, yaitu instruksi ketika router pertama dinyalakan atau pada saat proses

booting

4. Flash, adalah sebuah perangkat memori yang digunakan untuk menyimpan IOS. IOS adalah sebuah operating system. IOS pada Flash akan disalin pada

RAM ketika proses booting berlangsung.

10

5. Non-Volatile Random Access Memory, adalah sebuah perangkat memori yang tidak terhapus ketika router di-restart. Non-volatile random access memory

berguna untuk menyimpan konfigurasi yang sudah tersimpan ketika router

dinyalakan.

Proses jalannya router dari keadaan mati hingga siap digunakan dapat

dijelaskan sebagai berikut : [4]

1. Test router hardware, adalah proses pengujian hardware pada router, jika terjadi kesalahan maka akan muncul notifikasi berupa alarm. Kemudian

melakukan proses Power-On Self Test (POST) adalah proses pengujian

terhadap kesehatan sistem komputer yang disimpan pada ROM. Setelah POST

selesai, router akan mengeksekusi bootstrap loader.

2. Bootstrap loader adalah sebuah program pada ROM yang digunakan untuk memulai proses penentuan alokasi dimana router harus melakukan load IOS.

Konfigurasi awal untuk load IOS adalah pada memori flash jika pada registry

ditemukan nilai register-nya adalah 0x2102. Jika router tidak dapat melakukan

load IOS pada flash, maka router akan melakukan load IOS pada TFTP

(Trivial File Transfer Protocol) server. Jika masih tidak ditemukan IOS yang

valid untuk proses load, maka router akan masuk pada kondisi ROM monitor.

ROM monitor adalah kondisi dimana router dapat berfungsi namun secara

terbatas dan melakukan beberapa perintah seperti mengunduh IOS

menggunakan TFTP, mengatur ulang password, dan sebagainya.

3. Start-up config, yaitu proses dimana router mencari configuration file yang valid yang tersimpan pada NVRAM. Configuration file adalah sebuah file yang

berisikan konfigurasi router jika sebelumnya telah dilakukan konfigurasi.

Router akan mengaplikasikan konfigurasi tersebut jika configuration file valid.

Jika tidak ada configuration file pada NVRAM, maka IOS akan menampilkan

configuration setup, dimana dapat dilakukan konfigurasi.

4. Router akan berjalan sesuai dengan configuration setup dan akan berjalan mengaplikasikan konfigurasi yang ada. Jika tidak maka router akan masuk ke

configuration setup dan proses konfigurasi dapat dilakukan. Kedua proses ini

menunjukkan bahwa router dalam kondisi yang baik dan siap digunakan.

3. Metode dan Perancangan

Penelitian yang dilakukan, diselesaikan melalui tahapan penelitian yang terbagi

menjadi empat tahapan, yaitu: (1) Studi pemahaman, (2) Perencanaan, (3)

Perancangan, (4) Penarikan kesimpulan.

11

Mulai

Studi pemahaman

Perencanaan

Perancangan

Penarikan

kesimpulan

Selesai

Gambar 3 Tahapan Penelitian

Tahapan penelitian pada Gambar 3, dijelaskan sebagai berikut :

1. Studi pemahaman a) Cara kerja dari booting router dan anomali apa saja yang dapat terjadi

selama proses booting router

b) Pemahaman mengenai pemetaan finite state automata sehingga dapat digunakan untuk memetakan router booting sequence

2. Perencanaan a) Pemetaan seluruh kemungkinan yang terjadi pada saat proses booting router b) Analisis setiap anomali yang terjadi ketika proses booting router

3. Perancangan a) Merancang flowchart berdasarkan pemetaan seluruh kemungkinan proses

booting router.

b) Merancang desain finite state automata berdasarkan rancangan flowchart. 4. Pengambilan Kesimpulan

Pengambilan kesimpulan berdasarkan hasil dari perancangan booting router.

12

START

TURN ON

ROUTER

IS ROUTER

TURNED ON?

POST CHECK

IS POST OK?

LOAD

BOOSTRAP

IS

BOOTSTRAP

OK?

CHECK & LOAD

OS

IS OS OK?

CHECK & LOAD

CONFIG

IS CONFIG

EXIST?

RUN CONFIG

END

ALARM

IS ALARM

CRITICAL OR

NO?

NO

YES

NO

NO

NO

NO

NO

YES

YES

YES

YES

YES

IS CONFIG

OK?

YES

NO

Gambar 4 Rancangan Proses Router Booting Sequence

Rancangan proses router booting sequence dalam bentuk flowchart yang

ditunjukkan pada Gambar 4, dirancang dengan mengambil segala kemungkinan yang

dapat terjadi saat proses booting router. Berdasarkan flowchart pada Gambar 4, maka

dapat dibuat rancangan finite state automata secara bertahap. Setiap proses yang

terjadi adalah sebuah state/kondisi pada finite state automata.

13

4. Hasil dan Pembahasan

Hasil rancangan finite state automata pada proses router booting sequence

dapat dilihat pada Gambar 5.

CONFIG

LOAD READY

OFF

Not OK

POSTOK

BOOTSRAP CHECK OS

ALARM

FAIL

FLASH TFTP OS

LOAD OS

NVRAMTFTP

CONFIGCONSOLE

CHECK

CONFIG

DEFAULT

CONFIG

READY

OK LOAD

CONFIG

OK

OK

CHECK & LOCATE

OK

OK

OK

CHECK & LOCATE

OK OKOK

OKNot OK

Not OK

Not OK Not OK

Not OK

Not OK

Not OK

Not OK Not OK

Not OK

Gambar 5 Diagram N-DFA Router Booting Sequence

Komponen dari mesin N-DFA pada Gambar 5 dinyatakan dalam 5 tupel yaitu

sebagai berikut:

Q, ∑, δ, S, F yang artinya :

Q = {OFF, POST, ALARM, FAIL, BOOTSRAP, CHECK OS, FLASH, TFTP OS,

LOAD OS, CHECK CONFIG, NVRAM, TFTP CONFIG, CONSOLE, LOAD

CONFIG, DEFAULT CONFIG READY, CONFIG LOAD READY}

∑ = {NOT OK, OK, CHECK &LOCATE}

δ = {((OFF, NOT OK),OFF), ((OFF, OK), POST), ((POST, NOT OK), ALARM),

((POST, OK), BOOTSTRAP), ((ALARM, OK), BOOTSTRAP), ((ALARM, NOT OK),

FAIL), ((BOOTSTRAP, NOT OK), FAIL), ((BOOTSTRAP, OK), CHECK OS),

((CHECK OS, CHECK&LOCATE), FLASH), ((FLASH, NOT OK), TFTP OS),

((FLASH, OK), LOAD OS), ((TFTP OS, NOT OK), CHECK OS), ((TFTP OS, OK),

LOAD OS), ((LOAD OS, NOT OK), CHECK OS), ((LOAD OS, OK), CHECK

CONFIG), ((CHECK CONFIG, CHECK&LOCATE), NVRAM), ((NVRAM, NOT

OK), TFTP CONFIG), ((NVRAM, OK), LOAD CONFIG), ((TFTP CONFIG, NOT

OK), CONSOLE), ((TFTP CONFIG, OK), LOAD CONFIG), ((CONSOLE, NOT

OK), CHECK OS), ((CONSOLE, OK), LOAD CONFIG), ((LOAD CONFIG, OK),

CONFIG LOAD READY), ((LOAD CONFIG, NOT OK), DEFAULT CONFIG

READY)}

S= {OFF}

F= {DEFAULT CONFIG READY, CONFIG LOAD READY}

14

Himpunan kondisi ditunjukkan pada Tabel 1. Tabel 1 Himpunan Kondisi

Kondisi Deskripsi

OFF Router dalam kondisi mati/tidak menyala

POST Power On Self Test adalah proses

pengujian terhadap kesehatan sistem

komputer yang disimpan pada ROM

ALARM Alarm yang menyala jika ada keanehan

pada router. Alarm dapat bervariasi mulai

dari alarm yang tidak membahayakan

router hingga alarm yang membahayakan.

FAIL FAIL, adalah keadaan dimana router tidak

dapat berfungsi

BOOTSTRAP Bootstrap loader adalah sebuah program

yang digunakan oleh router untuk

menentukan alokasi OS yang akan

dijalankan.

CHECK OS Proses pengecekan OS

FLASH FLASH adalah dimana OS disimpan

TFTP OS Router akan melakukan pengecekan OS

pada TFTP OS jika tidak ditemukan OS

pada FLASH

LOAD OS Proses menjalankan OS jika ditemukan

dan dapat dijalankan.

CHECK CONFIG Pengecekan konfigurasi yang akan

dijalankan router

NVRAM NVRAM merupakan tempat pertama kali

router akan melakukan pengecekan file

konfigurasi. Konfigurasi pada NVRAM

dapat berasal dari FLASH.

TFTP CONFIG Jika tidak ditemukan file konfigurasi pada

NVRAM, maka router akan melakukan

pengecekan pada TFTP CONFIG

CONSOLE Jika tidak ditemukan file konfigurasi pada

NVRAM, dan TFTP CONFIG, maka

router akan mencoba mencari file

konfigurasi pada CONSOLE

LOAD CONFIG Proses menjalankan konfigurasi

DEFAULT CONFIG READY Jika tidak ada konfigurasi yang dapat

dijalankan, maka router akan masuk pada

konfigurasi default dan dapat digunakan

CONFIG LOAD READY Jika ada konfigurasi yang dapat

dijalankan, maka router akan masuk pada

CONFIG LOAD READY. Yaitu

konfigurasi akan dijalankan dan router

siap digunakan.

Himpunan abjad yang sudah ditentukan, ditunjukkan pada Tabel 2.

15

Tabel 2 Himpunan Abjad

Abjad Deskripi

OK OK adalah input yang digunakan untuk menyatakan

suatu kondisi dijalankan dengan baik

NOT OK NOT OK adalah input yang digunakan jika suatu

kondisi tidak dijalankan dengan baik

CHECK&LOCATE CHECK&LOCATE adalah input yang digunakan

untuk mengecek dan menemukan lokasi file OS

ataupun konfigurasi

Fungsi transisi ditunjukkan pada Tabel 3.

Tabel 3 Fungsi Transisi

Kondisi/

Input

OK Not OK CHECK&

LOCATE

OFF POST OFF -

POST BOOTSRAP ALARM -

ALARM BOOTSRAP FAIL -

FAIL - - -

BOOTSRAP CHECK OS FAIL -

CHECK OS - - FLASH

FLASH LOAD OS TFTP OS -

TFTP OS LOAD OS CHECK OS -

LOAD OS CHECK CONFIG CHECK OS -

CHECK CONFIG - - NVRAM

NVRAM LOAD CONFIG TFTP CONFIG -

TFTP CONFIG LOAD CONFIG CONSOLE -

CONSOLE LOAD CONFIG CHECK OS -

LOAD CONFIG CONFIG LOAD

READY

DEFAULT

CONFIG READY

-

DEFAULT CONFIG

READY

- - -

CONFIG LOAD

READY

- - -

Hasil rancangan N-DFA secara menyeluruh, dijelaskan sebagai berikut.

OFF

Not OK

POSTOK

Gambar 6 Diagram Start State

Gambar 6 merupakan kondisi awal dari hasil rancangan N-DFA. Kondisi

awal adalah kondisi dimana router dalam keadaan mati atau tidak menyala. Ketika

16

kondisi terpenuhi atau router dapat menyala dengan baik maka akan dilanjutkan ke

state berikutnya, jika kondisi tidak terpenuhi maka state akan kembali ke kondisi

OFF. Router dapat kembali ke kondisi OFF jika router tidak dapat menyala karena

suatu kondisi tertentu seperti kerusakan perangkat keras pada router dan sejenisnya.

Router dinyatakan kondisinya terpenuhi jika router dapat dinyalakan.

OFF POSTOK

BOOTSRAP

ALARM

OK

Not OK

Gambar 7 Diagram State POST

Gambar 7 merupakan kondisi setelah kondisi awal atau start state. POST

(Power On Self Test) adalah kondisi yang akan mengecek apakah ada suatu

kerusakan pada router. Ketika ditemukan suatu masalah pada router maka akan

masuk pada kondisi ALARM dan jika tidak ditemukan masalah maka akan masuk

pada kondisi BOOTSTRAP. POST berperan penting pada proses booting agar tidak

terjadi hal-hal yang dapat menyebabkan kerusakan fatal pada router yang sedang

berjalan, keanehan sekecil apapun pada perangkat keras router akan segera

dilaporkan oleh POST seperti contohnya: kipas mati, pemasok daya (Power supply)

tidak berfungsi, dan sebagainya.

POST BOOTSRAP

ALARM

FAIL

OK

Not OK

Not OK

Gambar 8 Diagram State ALARM

Gambar 8 merupakan kondisi ALARM yaitu suatu kondisi yang dapat terjadi

jika ada suatu kesalahan pada saat proses POST pada kondisi POST. Pada kondisi

ALARM maka router mengetahui ada suatu kerusakan atau keanehan pada perangkat

router dan akan menyalakan alarm agar pengguna router dapat mengetahui

kerusakan atau keanehan yang ada. Ketika terdapat kondisi yang tidak

17

memungkinkan router untuk melanjutkan fungsinya, maka router tidak dapat

digunakan dan akan dilanjutkan pada kondisi FAIL. Beberapa kondisi yang tidak

memungkinkan router untuk melanjutkan fungsinya yaitu: terdapat cacat pada semua

pemasok daya (Power Supply), ataupun cacat pada papan induk (motherboard).

Beberapa kondisi dapat memungkinkan router untuk melanjutkan fungsinya

meskipun pengguna router haruslah memahami cara mengatasi dan batasan yang

dapat dilakukan oleh router tersebut, kondisi tersebut yaitu: kipas tidak menyala, ada

pemasok daya (Power supply) yang tidak terpasang, dan sebagainya. Kondisi-kondisi

yang memungkinkan router untuk melanjutkan fungsinya kemudian akan masuk

pada kondisi BOOTSTRAP.

BOOTSRAP

ALARM

FAIL

Not OK

Not OK

Gambar 9 State FAIL

Gambar 9 merupakan kondisi yang terjadi jika state ALARM atau state

BOOTSTRAP tidak memenuhi syarat-syarat untuk melanjutkan fungsi router. State

FAIL yang artinya setelah router dinyalakan, ditemukan suatu keanehan ataupun

kerusakan pada state ALARM atau state BOOTSTRAP yang mengakibatkan router

tidak dapat berfungsi semestinya.

18

POST BOOTSRAP CHECK OS

ALARM

FAIL

OK

OK

OK

Not OK

Gambar 10 Diagram State BOOTSTRAP

Gambar 10 adalah kondisi BOOTSTRAP yaitu sebuah kondisi yang akan terjadi

jika router lolos uji pada kondisi POST dan ALARM. BOOTSTRAP adalah sebuah

program pada router yang akan menentukan alokasi OS pada router. Jika program

BOOTSTRAP gagal dijalankan maka router tidak akan dapat berfungsi sehingga

akan masuk pada kondisi FAIL. Jika router dapat menjalankan BOOTSTRAP dengan

baik maka akan masuk pada kondisi CHECK OS.

CHECK OS

FLASH TFTP OS

LOAD OSOK

CHECK & LOCATE

OK

OK

Not OK

Not OK

Not OK

Gambar 11 Diagram Pengecekan Lokasi OS

Gambar 11 adalah sebuah proses pengecekan lokasi OS hingga OS dapat

dijalankan. Kondisi CHECK OS hanya dapat dicapai jika BOOTSTRAP berhasil

dijalankan. Kondisi CHECK OS kemudian akan melakukan check & locate yang

akan mencari OS dan mengecek apakah dapat dijalankan atau tidak. Apabila tidak

ditemukan OS pada FLASH maka router akan melakukan pengecekan pada TFTP

OS, jika juga tidak ditemukan OS pada TFTP OS maka akan terjadi boot loop pada

19

router, sehingga router tidak dapat berfungsi dan akan melakukan pengecekan OS

secara terus menerus sampai router tersebut dimatikan atau ditemukan lokasi dan OS

yang dapat dijalankan oleh router. Apabila pada proses pencarian dan pengecekan

OS ditemukan OS yang dapat dijalankan pada FLASH maupun TFTP OS, maka

router akan langsung memasuki kondisi LOAD OS yang kemudian akan

menjalankan OS tersebut. Jika pada kondisi LOAD OS, OS tidak dapat dijalankan

karena kerusakan atau cacat pada OS, maka akan kembali pada kondisi CHECK OS

dan router akan melakukan pengecekan OS lagi.

CONFIG

LOAD READY

CHECK OS LOAD OS

NVRAMTFTP

CONFIGCONSOLE

CHECK

CONFIG

DEFAULT

CONFIG

READY

LOAD

CONFIG

OK

CHECK & LOCATE

OK OKOK

OK

Not OK

Not OK Not OK

Not OK

Gambar 12 Diagram State Proses LOAD CONFIG

Gambar 12 merupakan diagram proses N-DFA dari state LOAD CONFIG

hingga router siap digunakan pada final state. Ketika LOAD OS selesai menjalankan

OS dan OS tersebut siap digunakan, maka akan dilanjutkan pada kondisi CHECK

CONFIG. CHECK CONFIG adalah suatu kondisi untuk mencari dan mengecek

konfigurasi router yang disimpan. Konfigurasi pada router dapat dijalankan melalui

salah satu dari tiga tempat penyimpanan dan akan melakukan pencarian berdasarkan

urutan yaitu: NVRAM, TFTP CONFIG, dan CONSOLE. Jika tidak ditemukan

konfigurasi pada NVRAM maka router akan mencari pada TFTP CONFIG, bila tidak

ditemukan maka router akan mencari pada CONSOLE. Apabila tidak ditemukan

konfigurasi pada ketiga tempat penyimpanan, maka router akan kembali pada

kondisi CHECK OS sehingga router akan melakukan pengecekan mulai dari awal

pengecekan OS hingga ditemukan konfigurasi yang dapat dijalankan. Apabila

ditemukan konfigurasi pada salah satu dari ketiga tempat penyimpanan, maka router

akan menjalankan state LOAD CONFIG. State LOAD CONFIG akan menjalankan

konfigurasi dan jika router tersebut telah sebelumnya dikonfigurasi, maka router

akan memasuki final state CONFIG LOAD READY. Jika router tidak menemukan

adanya konfigurasi pada router, maka router memutuskan untuk menjalankan

prosedur standar router tanpa konfigurasi dan siap untuk dikonfigurasikan yaitu pada

final state DEFAULT CONFIG READY.

20

Setelah perancangan N-DFA selesai dibuat, tahap selanjutnya adalah

mengaplikasikan rancangan agar dapat dengan mudah digunakan dan diterapkan.

Agar pembuatan aplikasi atau program dapat diselesaikan dengan mudah maka

dilakukanlah pembuatan algoritma dan pseudocode.

Algoritma Proses Booting Router, adalah sebagai berikut : 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

Nyalakan router Jika terdapat kerusakan maka router tidak dapat menyala Jika tidak terdapat kerusakan maka router akan melakukan proses POST Router melakukan proses POST Jika POST berhasil maka router menjalankan BOOTSTRAP Jika POST gagal maka router menyalakan alarm Router akan memproses alarm Jika alarm memungkinkan router untuk dijalankan maka router akan menjalankan BOOTSTRAP Jika alarm tidak memungkinkan router untuk dijalankan maka router gagal untuk dijalankan Router menjalankan BOOTSTRAP Jika BOOTSTRAP tidak dapat dijalankan, maka router gagal untuk dijalankan Jika BOOTSTRAP dapat dijalankan, maka router akan melakukan CHECK OS Router akan menjalankan proses CHECK OS CHECK OS akan melakukan proses alokasi dan pengecekan pada FLASH dan TFTP OS FLASH akan melakukan proses pencarian atas dasar perintah CHECK OS Jika terdapat OS pada FLASH maka router akan melakukan LOAD OS Jika tidak terdapat OS pada FLASH maka router akan melakukan pengecekan pada TFTP OS TFTP OS akan melakukan proses pencarian atas dasar perintah CHECK OS Jika terdapat OS pada TFTP OS maka router akan melakukan LOAD OS Jika tidak terdapat OS pada TFTP OS maka router akan mengulang proses CHECK OS Router melakukan proses LOAD OS Jika proses LOAD OS berhasil, maka router akan melakukan CHECK CONFIG Jika proses LOAD OS gagal, maka router akan mengulang proses CHECK OS Router melakukan CHECK CONFIG CHECK CONFIG akan melakukan proses alokasi dan pengecekan pada NVRAM, TFTP CONFIG, dan CONSOLE NVRAM akan melakukan proses pencarian atas dasar perintah CHECK CONFIG Jika terdapat config file pada NVRAM, maka router akan melakukan LOAD CONFIG Jika tidak terdapat config file pada NVRAM, maka router akan melakukan pengecekan pada TFTP CONFIG TFTP CONFIG akan melakukan proses pencarian atas dasar perintah CHECK CONFIG Jika terdapat config file pada TFTP CONFIG, maka router akan melakukan LOAD CONFIG Jika tidak terdapat config file pada TFTP CONFIG, maka router akan melakukan pengecekan pada CONSOLE CONSOLE akan melakukan proses pencarian atas dasar perintah CHECK CONFIG Jika terdapat config file pada CONSOLE, maka router akan melakukan LOAD CONFIG Jika tidak terdapat config file pada CONSOLE, maka router akan mengulang proses CHECK OS dari awal Router melakukan proses LOAD CONFIG Jika terdapat config sebelumnya, maka router akan menjalankan config dan router siap digunakan Jika tidak terdapat config sebelumnya, maka router akan masuk pada konfigurasi dasar dan router siap digunakan

Algoritma proses booting router didasarkan pada rancangan N-DFA booting

router. Algoritma tersebut akan mempermudah pembuatan aplikasi atau program

berdasarkan rancangan N-DFA yang telah dibuat. Tahap selanjutnya adalah

pembuatan pseudocode yang lebih mendekati bahasa program atau low level

menggunakan pseudocode, yang digunakan sebagai acuan pembuatan aplikasi atau

program.

21

Pseudocode proses router booting sequence, dijelaskan sebagai berikut: Kamus

cond, state = string

Start state = OFF input cond read cond while state == OFF do If cond == OK, then state = POST If cond == NOK, then state = OFF Read state Input cond Read cond If cond == OK, then state = BOOTSTRAP If cond == NOK, then state = ALARM If state == ALARM Input cond Read cond If cond == OK, then state = BOOTSTRAP If cond == NOK, then state = FAIL and exit program If state == BOOTSTRAP Input cond Read cond If cond == OK, then state = CHECK OS If cond == NOK, then state = FAIL and exit program Else, state = BOOTSTRAP Input cond Read cond If cond == OK, then state = CHECK OS If cond == NOK, then state = FAIL If state == CHECK OS do do input cond read cond state = FLASH if cond == OK, then break if cond == NOK, then state = TFTP OS input cond read cond while cond == 2 state = LOAD OS input cond read cond if cond == OK, state = CHECK CONFIG if cond == NOK, state = CHECK OS if state == CHECK CONFIG do state = NVRAM input cond read cond if cond == OK, then break if cond == NOK, then state = TFTP CONFIG input cond read cond if cond == OK, then break if cond == NOK, then state = CHECK OS while cond == NOK if state != CHECK OS

22

state = LOAD CONFIG while state == CHECK OS else, state = FAIL input cond read cond if cond == OK, state = CONFIG LOAD READY if cond == NOK, state = DEFAULT CONFIG READY end

Rancangan pseudocode akan mempermudah dalam pembuatan aplikasi atau

program pengecekan kesalahan booting router. Pseudocode merupakan rancangan

yang mendekati bahasa pemrograman namun masih dapat dimengerti oleh manusia

sehingga dapat digunakan sebagai dasar perancangan berbagai bahasa pemrograman

ataupun digunakan sebagai dasar pengembangan untuk perancangan lebih lanjut.

Program yang dibuat berdasarkan pseudocode, ditunjukkan pada Kode Program 1.

Kode Program 1 Perintah untuk Menentukan State 1. string condition; 2. string state = "OFF"; 3. Console.WriteLine("Program Ready, Press any key to start."); 4. Console.ReadKey(); 5. Console.Clear(); 6. while (state=="OFF") 7. { 8. Console.WriteLine("STATE IS "+state); 9. Console.WriteLine("IS ROUTER TURNED ON? OK(1)/NOK(2)"); 10. condition = Console.ReadLine(); 11. if (condition == "1") 12. { 13. state = "POST"; 14. } 15. else 16. { 17. state = "OFF"; 18. Console.Clear();s 19. }

20. }

Kode Program 1 merupakan perintah yang digunakan untuk menentukan state

yang dituju ketika suatu kondisi terpenuhi. Variabel string cond (string condition)

dan state pada baris 1-2, digunakan sebagai penentu string state yang akan dituju.

Perintah untuk menentukan state tujuan menggunakan if dan else (perintah pada

baris 11 dan baris 15), dengan string cond sebagai persyaratan kondisi. Perintah while

(perintah pada baris 6) berfungsi sebagai perulangan yang digunakan pada program

ketika terjadi suatu kondisi yang menyebabkan state kembali kepada state itu sendiri

atau menuju beberapa state terlebih dahulu kemudian kembali pada state awalnya.

Kode Program 2 Perintah untuk Kondisi Fail 1. Console.WriteLine("STATE IS "+state); 2. Console.WriteLine("IS ALARM OK? 1/2"); 3. condition = Console.ReadLine(); 4. if (condition=="1") 5. { 6. state = "BOOTSTRAP"; 7. } 8. else 9. { 10. state = "FAIL"; 11. Console.WriteLine("ROUTER FAILED, PROGRAM WILL CLOSE!"); 12. Console.ReadKey(); 13. Environment.Exit(0);

14. }

23

Kode Program 2 merupakan perintah yang digunakan pada kondisi fail. Ketika

terdapat kondisi dimana router tidak dapat melanjutkan proses maka router akan

masuk pada kondisi fail. Perintah yang digunakan untuk menentukan kondisi fail

yaitu menggunakan if dan else pada baris 4 dan baris 7. Ketika router masuk pada

kondisi fail, maka program akan berhenti dan keluar menggunakan perintah

Environment.Exit(0); (perintah pada baris 13).

Kode Program 3 Perintah untuk Menentukan Final State 1. Console.WriteLine("ROUTER WILL LOAD CONFIG"); 2. Console.WriteLine("STATE IS "+state); 3. Console.WriteLine("IS "+state+" OK? 1/2"); 4. condition = Console.ReadLine(); 5. if (condition=="1") 6. { 7. state = "CONFIG LOAD READY"; 8. Console.WriteLine("CONFIGURATION LOADED, ROUTER READY!"); 9. } 10. else 11. { 12. state = "DEFAULT CONFIG READY"; 13. Console.WriteLine("ROUTER HAVE NO CONFIGURATION, WILL START AT DEFAULT

SETUP!");

14. }

15. Console.ReadKey();

Kode Program 3 merupakan perintah yang digunakan untuk menentukan

kondisi akhir atau final state program. Final state ditentukan melalui beberapa

persyaratan sesuai dengan aturan yang ada pada N-DFA pada dasarnya menggunakan

perintah jika dan maka. N-DFA yang dirancang memiliki dua final state yaitu apabila

router tersebut sudah memiliki konfigurasi awal maka router akan menjalankan

konfigurasi tersebut dan router siap digunakan atau apabila router tidak memiliki

konfigurasi awal maka router akan menggunakan konfigurasi default dan router siap

digunakan. Pada Kode Program 3, perintah tersebut dijalankan menggunakan if dan

else (perintah pada baris 5 dan baris 10), dan akan mencetak pesan bahwa router

siap digunakan berdasarkan kondisi yang terpenuhi di antara dua kondisi yang ada.

Program dibuat menggunakan bahasa pemrograman C# dan merupakan

program dengan tampilan sederhana yaitu console. Konsep pemrograman dirancang

berdasarkan input abjad dari rancangan N-DFA yang kemudian diproses

menggunakan if dan else. Hasil dari proses kemudian akan menentukan state yang

akan dituju. Tampilan hasil akhir dari program yang telah dibuat, ditunjukkan pada

Gambar 13.

Gambar 13 Tampilan Hasil Akhir Program Final State 1

24

Gambar 13 adalah tampilan hasil akhir dari program yang sudah dibuat. Input

dimasukkan secara manual menggunakan keyboard kemudian input akan diproses

sehingga akan menampilkan state selanjutnya sesuai dengan input yang dimasukkan.

Ketika router memiliki konfigurasi yang sudah ada sebelumnya maka router akan

menjalankan konfigurasi tersebut dan berakhir pada final state “CONFIGURATION

LOADED, ROUTER READY!” router siap digunakan.

Gambar 14 Tampilan Hasil Akhir Program Final State 2

Gambar 14 adalah tampilan hasil akhir dari program ketika tidak terdapat

konfigurasi awal pada router. Router akan masuk pada final state “ ROUTER HAVE

NO CONFIGURATION, WILL START AT DEFAULT SETUP!” pada final state ini

router akan berjalan namun menggunakan konfigurasi default.

Berdasarkan tampilan hasil akhir dari program, tidak ditemukan kesalahan

ataupun penyimpangan dari jalur N-DFA yang sudah ditentukan. Program berjalan

sesuai dengan N-DFA dan dapat berakhir pada salah satu dari dua final state apabila

router berjalan dengan baik. Apabila router tidak berjalan dengan baik maka program akan berulang pada pengecekan OS (boot loop) atau berakhir pada state fail.

Langkah selanjutnya pengujian dilakukan dari hasil implementasi analisis

router booting sequence menggunakan finite state automata untuk mengetahui

keakuratan dari rancangan yang sudah dibuat. Pengujian dilakukan dengan

mencocokkan hasil observasi antara teknisi router PT. Datacomm dan aplikasi

rancangan yang sudah dibuat berdasarkan finite state automata. Data yang diuji

berjumlah 10 unit router. Keakuratan router akan dinilai 1 apabila hasil observasi

router oleh teknisi PT. Datacomm sesuai dengan aplikasi.

Tabel 4 Perbandingan Hasil Observasi Teknisi PT. Datacomm dan Aplikasi

No

Observasi

Observasi Teknisi Observasi Aplikasi Keakuratan

1 Router OK Default Config Ready Router OK Default Config Ready 1


3 Router OK Config Loaded Ready Router OK Config Loaded Ready 1

4 Router Not OK Fail Router Not OK Fail 1


6 Router Not OK Fail Router Not OK Fail 1





Jumlah 10

25

Router diuji pada router hasil dismantle/pencopotan perangkat router dari

BTS (Base Transceiver Station) yaitu adalah stasiun pemancar yang menggunakan

router sebagai pengatur jaringannya. Beberapa dari router masih dalam kondisi baik

dan beberapa router masih mempunyai konfigurasi yang belum dihapus sehingga

tercatat beberapa router masih mempunyai konfigurasi lama.

Jika dihitung maka nilai probabilitas kesuksesan aplikasi terhadap teknisi

pengamat :

Nilai keakuratan =

x 100%

=

x 100%

= 100%

Berdasarkan hasil pengujian tersebut maka dapat ditarik kesimpulan bahwa keakuratan aplikasi dibandingkan dengan hasil observasi teknisi router PT.

Datacomm dengan 10 data yang disajikan adalah 100% sehingga menunjukkan

bahwa aplikasi rancangan menggunakan finite state automata dapat berjalan dengan

baik sesuai dengan fungsi dan kegunaan yang telah dirancang.

5. Simpulan Berdasarkan penelitian dan pengamatan pada booting router sequence, maka

dapat dibuat rancangan N-DFA pada proses booting router sehingga dapat

disimpulkan: 1) Perancangan awal menggunakan flowchart sangat membantu dalam

proses perancangan mesin N-DFA. 2) Perancangan N-DFA dapat digunakan sebagai

acuan perancangan sebuah program yang dapat membantu proses pencarian

keanehan dan anomali pada router. Saran pengembangan yang dapat diberikan untuk

penelitian lebih lanjut adalah sebagai berikut : 1) Melakukan uji pada banyak router

dan mengumpulkan data sistematisnya agar dapat diteliti penyebab utama kegagalan

pada router. 2) Mengembangkan proses booting router berdasarkan rancangan N-

DFA sehingga diharapkan dapat mengurangi jumlah keanehan atau kerusakan pada

saat proses booting router. 3) Melakukan pengumpulan data pada keanehan atau

anomali router menggunakan aplikasi yang sudah terintegrasi sehingga akan

diperoleh data keanehan atau anomali secara terperinci, melalui data tersebut dapat

dilakukan pengembangan pada router sehingga akan memperbaiki kinerja router

dalam meminimalisasikan keanehan atau anomali yang mungkin terjadi.

6. Daftar Pustaka

[1]. Treurniet, J., Lefebvre, J. H., 2003, A Finite State Machine Model of TCP

Connections in the Transport Layer, Defense R&D Canada-Ottawa.

[2]. Purnama, W., dkk., 2014, Perancangan Algoritma dan Program Robot Cerdas

Pemadam Api 2013 Divisi Berkaki, Departmen Pendidikan Teknik Elektro

FPTK Universitas Pendidikan Indonesia.

[3]. Wright, D. R., 2005, Finite State Machines CSC215 Class Notes, N. Carolina

State Univ.

[4]. Bornhager, M., 2002, Router and Routing Basics, Halmstad University.

Analisis Router Booting Sequence Menggunakan Finite State ......Penelitian yang berjudul Perancangan...

Documents

Transcript of Analisis Router Booting Sequence Menggunakan Finite State ......Penelitian yang berjudul Perancangan...