5

Bab 2

Tinjauan Pustaka

2.1 Penelitian Terdahulu

Dari penelitian-penelitian yang telah dilakukan sebelumnya, ada beberapa

hal yang telah dianalisa mengenai kualitas layanan VoIP. Pada penelitian

sebelumnya membahas mengenai pemasangan dan konfigurasi Asterisk sebagai

server SIP guna memfasilitasi kebutuhan layanan call conference melalui fitur

confridge. Penerapan Asterisk pada tugas akhir ini dilakukan di dalam lingkungan

jaringan wireless LAN. Setiap pengguna yang berada dalam cakupan sinyal

jaringan wireless ini dapat saling berkomunikasi atau melakukan konferensi

melalui perangkat telepon SIP. Pengujian yang dilakukan adalah pengujian

keandalan sistem dan pengujian kualitas suara. Kualitas suara dalam sistem ini

tidak begitu baik bila dibandingkan dengan telepon analog. Beberapa aspek

kekurangan VoIP adalah waktu tunda, derau suara, gema, dan kehilangan paket

data. Hasil dari pengujian kualitas menunjukkan layanan call conference dalam

jaringan wireless memiliki nilai MOS 3,2, yang berarti dapat diterima. Hal ini

menunjukkan bahwa komunikasi bisa dilakukan dengan normal meskipun ada

beberapa kekurangan dari segi kualitas suara yang dihasilkan (Andaltria, 2013).

Pada penelitian lainnya membahas mengenai perancangan dan

implementasi VoIP menggunakan transmisi wireless dengan standarisasi IEE

802.11 pada wireless local area network di jaringan lokal atau local community

network. Parameter-parameter yang diukur secara objektif dalam menentukan

kualitas tersebut adalah throughput, delay, jitter, dan packet loss serta subjektif

yaitu MOS. Pengukuran dilakukan dengan membandingkan kualitas pada 802.11n

dan pendahulunya 802.11g. Dari hasil pengujian delay, jitter dan packet loss pada

802.11n lebih bagus dibandingkan dengan 902.11g dan sesuai standarisasi ITU-T

yaitu pada delay kurang dari 150 ms, jitter kurang dari 30 ms, dan packet loss

kurang dari 2% (Aljuhdi, 2010).

6

Penelitian lainnya menguji kinerja signaling protokol untuk proses call set

up. Session Initiation Protocol (SIP), protokol yang digunakan untuk

pembentukan panggilan, pemeliharaan dan penghentian di VoIP, serta mengukur

kinerja implementasi open source dari SIP. Menggunakan SQgen, serangkaian

stres test dilakukan dalam skenario jaringan yang berbeda untuk menganalisis

kinerja, dan menyelidiki alasan keterlambatan dalam bagian yang berbeda dari

proses call set up (Adnan, 2012). Penelitian lainnnya menganalisa kinerja isu

VoIP berbasis SIP menggunakan IPv4 dan IPv6. Analisis komparatif dilakukan

untuk codec suara yang berbeda. Eksperimen ini dilakukan pada testbed jaringan

satelit di Centre for Communication System Research ( CCSR ) di University of

Surrey. Hasil penelitian menunjukkan bahwa delay, jitter dan packet loss yang

cukup sebanding untuk kedua satelit generasi sekarang dan mendatang. SIP

signaling berkinerja buruk di IPv6 dibandingkan dengan IPv4. IPv6 dapat

diadaptasi untuk VoIP melalui satelit generasi berikutnya , tetapi dengan beberapa

modifikasi untuk SIP signaling (Ali, 2009).

Berdasarkan penelitian yang pernah dilakukan terkait VoIP, maka

dilakukan penelitian uji perbandingan QoS VoIP pada IPv4 dan IPv6. Sistem yang

dibangun menggunakan aplikasi-aplikasi yang bersifat freeware. Berbeda dengan

penelitian sebelumnya yang hanya menggunakan pengalamatan IPv4, penelitian

ini membandingkan kualitas QoS dengan menggunakan pengalamatan IPv4 dan

yang menggunakan pengalamatan IPv6. Jaringan VoIP ini dibangun pada jaringan

lokal wireless, serta dianalisa kualitas suara yang dihasilkan menggunakan

beberapa parameter diantaranya delay, jitter, dan packet loss. Berdasarkan hasil

pengujian secara keseluruhan nilai delay, jitter, dan packet loss masih pada

kategori yang diperbolehkan untuk komunikasi VoIP, di mana diperlihatkan delay

< 150 ms, jitter < 50 ms, packet loss < 10% yang berarti kualitas suara yang

dihasilkan dapat diterima oleh pengguna dengan jelas meskipun adanya

kemungkinan terjadi gangguan suara.

7

2.2 Voice Over Internet Protocol (VoIP)

Voice Over Ineternet Protocol (VoIP) merupakan teknologi komunikasi

yang menggunakan jaringan IP untuk melewatkan informasi suara, video, maupun

data yang berbentuk paket dari terminal satu menuju terminal lainnya secara real-

time (Iskandarsyah, 2003). Berbeda dengan sistem telepon konvensional, pada

sistem VoIP media suara akan dikirimkan sebagai data digital. Perubahan sinyal

analog menjadi digital disebut codec. Pengkodean suara merupakan pangalihan

kode analog menjadi kode digital agar suara dapat dikirim dalam jaringan

komputer (Purbo, 2007).

2.2.1 Protokol Penunjang VoIP

2.2.1.1 Transmission Control Protocol (TCP)

TCP merupakan protokol yang connection-oriented yang artinya menjaga

reliabilitas hubungan komunikasi end-to-end. Konsep dasar cara kerja TCP adalah

mengirim dan menerima segment-segment informasi dengan panjang data

bervariasi pada suatu datagram internet. TCP menjamin reliabilitas hubungan

komunikasi karena melakukan perbaikan terhadap data yang rusak, hilang atau

kesalahan kirim. Hal ini dilakukan dengan memberikan nomor urut pada setiap

data yang dikirimkan dan membutuhkan sinyal jawaban positif dari penerima

berupa sinyal ACK (acknowledgment). Jika sinyal ACK ini tidak diterima pada

interval pada waktu tertentu, maka data akan dikirimkan kembali. Pada sisi

penerima, nomor urut tadi berguna untuk mencegah kesalahan urutan data dan

duplikasi data. TCP juga memiliki mekanisme flow control dengan cara

mencantumkan informasi dalam sinyal ACK mengenai batas jumlah oktet data

yang masih boleh ditransmisikan pada setiap segment yang diterima dengan

sukses.

Dalam hubungan VoIP, TCP digunakan pada saat signaling, TCP

digunakan untuk menjamin setup suatu call pada sesi signaling. TCP tidak

digunakan dalam pengiriman data suara pada VoIP karena pada suatu komunikasi

8

VoIP penanganan paket yang mengalami keterlambatan lebih penting daripada

penanganan paket yang hilang (Sutiyadi, 2007).

2.2.1.2 User Datagram Protocol (UDP)

UDP merupakan salah satu protokol utama di atas IP dan merupakan

transport protocol yang lebih sederhana dibandingkan dengan TCP. UDP

digunakan untuk situasi yang tidak mementingkan mekanisme reliabilitas. Artinya

pada protokol UDP ini komunikasi akan tetap berlangsung tanpa memperdulikan

koneksi antara sumber dan tujuan. Protokol UDP juga tidak melakukan perbaikan

terhadap paket yang rusak atau hilang pada saat pengiriman paket suara

berlangsung. Header UDP hanya berisi empat field yaitu source port, destination

port, length dan UDP checksum yang fungsinya hampir sama dengan TCP, namun

fasilitas checksum pada UDP bersifat opsional.

UDP pada VoIP digunakan untuk mengirimkan audio streaming yang

dikirimkan secara terus menerus. UDP digunakan pada VoIP karena pada

pengiriman audio streaming yang berlangsung terus-menerus lebih mementingkan

kecepatan pengiriman paket data agar tiba di tujuan tanpa memperhatikan adanya

paket yang hilang walaupun mencapai 50% dari jumlah paket yang dikirimkan.

Karena UDP mampu mengirimkan data streaming dengan cepat, maka dalam

teknologi VoIP, UDP merupakan salah satu protokol penting yang digunakan

sebagai header pada pengiriman data (Sutiyadi, 2007).

2.2.1.3 Internet Protokol (IP)

Internet Protocol (IP) adalah sebuah aturan standar utama yang sering

digunakan antar jaringan komputer. IP menyediakan pengiriman blok-blok data

yang disebut datagram dari sumber ke tujuan. IP memiliki fungsi diantaranya

adalah bertanggung jawab terhadap format segmen dari Transmission Control

Protocol (TCP), kemudian mengenkapsulasinya menjadi paket-paket,

memberikan pengalamatan dan memilih jalur pengiriman ke alamat tujuan.

9

2.2.2 Format Paket VoIP

Tiap paket VoIP terdiri atas dua bagian, yakni header dan payload

(beban). Header terdiri atas IP header, Real-time Transport Protocol (RTP)

header, User Datagram Protocol Header. IP header bertugas menyimpan

informasi routing untuk mengirimkan paket-paket ke tujuan. Pada tiap header IP

disertakan tipe layanan atau type of service (ToS) yang memungkinkan paket

tertentu seperti paket suara diperlakukan berbeda dengan paket yang non real

time. UDP header memiliki ciri tertentu yaitu tidak menjamin paket akan

mencapai tujuan sehingga UDP cocok digunakan pada aplikasi real time yang

sangat peka terhadap delay. RTP header adalah header yang dapat dimanfaatkan

untuk melakukan framing dan segmentasi data real time. Seperti UDP, RTP juga

mendukung realibilitas paket untuk sampai di tujuan. RTP menggunakan protocol

kendali yang mengendalikan RTCP (real-time transport control protocol) yang

mengendalikan QoS dan sinkronisasi media stream yang berbeda.

Gambar 2.1 Format Paket VoIP

2.3 Internet Protocol version 4 (IPv4)

Alamat IP versi 4 (sering disebut dengan Alamat IPv4) adalah sebuah jenis

pengalamatan jaringan yang digunakan di dalam protokol jaringan TCP(Transport

Control Protocol)/IP (Internet Protocol) yang menggunakan protokol IP versi 4.

Panjang totalnya adalah 32-bit, dan secara teoritis dapat mengalamati hingga 4

miliar host komputer atau lebih tepatnya 4.294.967.296 host di seluruh dunia,

jumlah host tersebut didapatkan dari 256 (didapatkan dari 8 bit) dipangkat 4

(karena terdapat 4 oktet) sehingga nilai maksimal dari alamat IP versi 4 tersebut

adalah 255.255.255.255 dimana nilai dihitung dari nol sehingga nilai host yang

10

dapat ditampung adalah 256x256x256x256=4.294.967.296 host. Sehingga bila

host yang ada diseluruh dunia melebihi kuota tersebut maka dibuatlah IP versi 6

atau IPv6.

2.3.1 IPv4 Paket Header

Gambar 2.2 Header IPv4(Cisco, 2006)

Gambar 2.2 menunjukkan format header paket IP, bisa di lihat paket header

IP terdiri dari bermacam-macam field.

1. Version

Version menunjukkan versi IP dari paket tersebut. Field sebesar 4-

bit tersebut berisi 0100 mengindikasikan versi 4 (IPv4).

2. Header Length

Header length adalah field 4-bit yang menunjukkan panjang header

suatu paket IP dalam bentuk 32-bit. Panjang minimum IP header adalah

20 octet dan bisa meningkat sampai maksimum 60 octet.

3. Type of Service (TOS)

Type of Service adalah field sebesar 8-bit yang dapat digunakan

untuk menentukan servis spesial yang ditangani oleh paket. File ini dapat

dibagi menjadi dua sub field recedence dan TOS. Precedence menetapkan

prioritas paket. TOS memungkinkan pemilihan servis pengiriman dalam

11

hal throughput, delay, reliability. Meski field ini tidak banyak digunakan

(semua bit di set 0), akhir-akhir ini protokol OSPF menggunakan field ini

untuk TOS routing.

.

Gambar 2.3 Precedence TOS

4. Total Length

Total length adalah field 16-bit yang menentukan panjang total

sebuah paket termasuk header dalam format octet. Dengan mengambil

header length, penerima bisa menentukan ukuran payload dari sebuah

paket. Karena desimal terbesar yang bisa dicapai oleh 16-bit adalah

65.535, maka kemungkinan ukuran maximum suatu paket adalah 65.535

octet.

5. Identifier

Identifier adalah field 16-bit yang digunakan bersama-sama

dengan field flag dan fragmentoffset untuk fragmentasi paket. Paket-paket

harus di fragmentasi menjadi paket yang lebih kecil jika panjang original

12

melebihi Maximum Transmission Unit (MTU) medium transmisi yang

akan dilewati.

6. Flags

Flags adalah field 3-bit yang bit pertamanya tidak dipakai. Bit

kedua adalah bit Don’t Fragment (DF). Jika bit DF di set 1, router tidak

dapat mem-fragment paket. Jika paket tidak bisa di forward tanpa di

fragment terlebih dahulu maka router akan membuang paket tersebut dan

mengirimkan pesan error kepada pengirim. Fungsi ini bisa digunakan

untuk mengetes MTU dalam suatu network.

7. Fragment Offset

Fragment Offset adalah field 13-bit yang menentukan offset,

dalam format 8 octet, dari awal header sampai awal fragment. Karena

fragment-fragment kemungkinan datang tidak berurutan, maka field

fragment offset memungkinkan potongan-potongan tersebut dapat disusun

kembali sesuai urutannya. jika satu saja fragment hilang dalam perjalanan

transmisi, maka paket akan dikirim dan di fragmentasi ulang. Untuk

itu, error-prone pada data link bisa menyebabkan delay yang tidak

sebanding. Jika fragment hilang disebabkan oleh adanya congestion (trafik

padat) maka proses pengiriman ulang semua fragment-fragment paket ini

dapat semakin meningkatkan congestion yang sudah ada.

8. Time to Live (TTL)

Time to Live adalah field 8-bit yang akan di set dengan angka

tertentu ketika paket pertama kali di hasilkan. Setiap kali paket di serahkan

dari router ke router, maka setiap router akan mengurangi angka ini. Jika

pada titik tertentu angka ini mencapai 0, paket akan diabaikan dan pesan

error akan dikirimkan pada pengirim. Proses ini mencegah paket-paket

bergentayangan dalam network tanpa henti. Pada mulanya, TTL ditetapkan

dalam satuan detik, jika paket tertahan lebih dari satu detik didalam router,

maka router akan melakukan penyesuaian pada TTL. Namun, pendekatan

ini sulit untuk diterapkan dan tidak pernah di support secara general.

Router modern cukup mengurangi TTL sebesar 1 satuan, tidak peduli

13

berapa lama waktu delay yang sebenarnya, jadi dalam hal ini TTL

sebenarnya adalah hop count. TTL yang direkomendasikan adalah sebesar

64, meski nilai sebesar 15 dan 32 juga sering dipakai.

9. Protocol

Protocol adalah field 8-bit yang memberikan “address” atau nomor

protocol pada protocol transport layer dimana informasi paket ditujukan.

Tabel dibawah ini menunjukkan beberapa penomeran protokol saat ini.

Tabel 2.1 Penomeran protokol

Nomor

Protocol

Host-to-Host Layer Protocol

1 Internet Control Message Protocol (ICMP)

2 Internet Group Management Protocol (IGMP)

4 IP in IP (encapsulation)

6 Transmission Control Protocol (TCP)

17 User Datagram Protocol (UDP)

45 Inter-Domain Routing Protocol (IDRP)

46 Resource Reservation Protocol (RSVP)

47 Generic Routing Encapsulation (GRE)

54 NBMA Next Hop Resolution Protocol (NHRP)

88 Cisco Internet Gateway Routing Protocol (IGRP)

89 Open Shortest Path First (OSPF)

10. Header Checksum

Header Checksum adalah field untuk mendeteksi error pada IP

header. Checksum tidak dihitung untuk enkapsulasi data, UDP, TCP,

dan ICMP mempunyai checksum sendiri. Field ini mengandung 16-bit 1

sebagai pelengkap checksum, dihitung oleh pembuat paket. Penerima akan

14

menghitung kembali jumlah pelengkap 16-bit 1 beserta checksum aslinya.

Jika tidak ada error yang terjadi pada perjalanan paket, maka hasil

checksum adalah angka 1 semua. Setiap router yang disinggahi

mengurangi angka TTL, karena itu checksum harus dihitung ulang pada

setiap router.

11. Source dan Destination Addresses

Source dan Destination Addresses masing-masing adalah field 32-

bit IP address dari pengirim paket dan penerima paket.

12. Options

Options adalah field variable-length yang opsional. Biasanya

digunakan untuk tujuan testing. Penggunaannya seringkali adalah

untuk :

a. Loose source routing, yang didalamnya terdapat list dari semua IP

address dari interface router. Paket harus melintasi semua address ini,

meskipun harus melewati beberapa hop yang lain terlebih dulu.

b. Strict source routing, yang didalamnya juga terdapat list beberapa IP

address router. Tidak seperti loose source routing, paket harus

mengikuti jalur persis seperti pada list. Jika next hop bukanlah address

yang ada pada list, maka akan terjadi error.

c. Record route menyediakan ruang bagi setiap router untuk

memasukkan informasi address dari outgoing interface-nya sehingga

semua router yang disinggahi oleh paket tercatat. Record

route menyediakan fungsi yang sama seperti trace hanya saja record

route mencatat outgoing interface baik pada jalur ke arah tujuan

maupun jalur kembali.

d. Timestamp adalah option yang mirip dengan record route hanya saja

setiap router juga memasukkan sebuah timestamp: paket tidak hanya

merekap jalur tapi juga merekam kapan paket berada pada titik di jalur

tersebut.

15

2.3.2 Representasi Alamat IPv4

Alamat IP versi 4 umumnya diekspresikan dalam notasi desimal bertitik

(dotted decimal notation), yang dibagi ke dalam empat buah oktet berukuran 8 bit.

Dalam beberapa buku referensi, format bentuknya adalah w.x.y.z. Karena setiap

oktet berukuran 8 bit, maka nilainya berkisar antara 0 hingga 255 meskipun

begitu, terdapat beberapa pengecualian nilai. Alamat IP yang dimiliki oleh sebuah

host dapat dibagi dengan menggunakan subnet mask jaringan ke dalam dua buah

bagian, yakni:

1. Network IDentifier (NetID) atau Network Address

Network identifier digunakan khusus untuk mengidentifikasikan

alamat jaringan dimana host berada. Dalam banyak kasus, sebuah alamat

network identifier adalah sama dengan segmen jaringan fisik dengan

batasan yang dibuat dan didefinisikan oleh router IP. Meskipun demikian,

ada beberapa kasus dimana beberapa jaringan logis terdapat di dalam

sebuah segmen jaringan fisik yang sama dengan menggunakan sebuah

praktek yang disebut sebagai multinetting. Semua sistem di dalam sebuah

jaringan fisik yang sama harus memiliki alamat network identifier yang

sama. Network identifier juga harus bersifat unik dalam sebuah

Internetwork. Jika semua node di dalam jaringan logis yang sama tidak

dikonfigurasikan dengan menggunakan network identifier yang sama,

maka terjadilah masalah yang disebut dengan routing error. Alamat

network identifier tidak boleh bernilai nol atau 255.

2. Host Identifier/HostID atau Host Address

Host Identifier digunakan khusus untuk mengidentifikasikan

alamat host (dapat berupa workstation, server atau sistem lainnya yang

berbasis teknologi TCP/IP di dalam jaringan. Nilai host identifier tidak

boleh bernilai nol atau 255 dan harus bersifat unik di dalam network

identifier atau segmen jaringan dimana ia berada.

16

2.3.3 Jenis-Jenis Alamat IPv4

Alamat IPv4 terbagi menjadi beberapa jenis, yakni sebagai berikut:

1. Alamat Unicast

Alamat unicast merupakan alamat IPv4 yang ditentukan untuk

sebuah antarmuka jaringan yang dihubungkan ke sebuah Internetwork.

Alamat unicast digunakan dalam komunikasi point-to-point atau one-to-

one.

2. Alamat Broadcast

Alamat broadcast merupakan alamat IPv4 yang didesain agar

diproses oleh satu atau beberapa node dalam segmen jaringan yang sama

atau berbeda.

3. Alamat Multicast

Alamat multicast merupakan alamat IPv4 yang didesain agar

diproses oleh satu atau beberapa node dalam segmen jaringan yang sama

atau berbeda. Alamat multicast digunakan dalam komunikasi one-to-many.

2.3.4 Kelas-kelas Alamat IPv4

Dalam RFC 791, alamat IP versi 4 dibagi ke dalam beberapa kelas, dilihat

dari oktet pertamanya, seperti terlihat pada tabel. Sebenarnya yang menjadi

pembeda kelas IP versi 4 adalah pola biner yang terdapat dalam oktet pertama

(utamanya adalah bit-bit awal/high-order bit), tapi untuk lebih mudah

mengingatnya, akan lebih cepat diingat dengan menggunakan representasi

desimal.

17

Tabel 2.2 Kelas IP Address version 4

Kelas

Alamat IP

Oktet Pertama

(Desimal)

Oktet Pertama

(Biner) Digunakan Oleh

Kelas A 1-126 0xxx xxxx Alamat unicast untuk jaringan

skala besar

Kelas B 128-191 10xx xxxx

Alamat unicast untuk jaringan

skala menengah hingga skala

besar

Kelas C 192-223 110x xxxx Alamat unicast untuk jaringan

skala kecil

Kelas D 224-239 1110 xxxx Alamat multicast

Kelas E 240-255 1111 xxxx

Diservasikan, umumnya

digunakan sebagai alamat

percobaan (eksperiman)

1. Kelas A

Kelas A hanya menggunakan octet pertama untuk menunjukkan ID

jaringan dan menggunakan tiga octet yang lain untuk menunjukkan ID

host. Bit high order (bit pertama dari octet pertama) pada kelas ini selalu

diset menjadi nol. Karena, bit high-order selalu diset menjadi nol, maka

tujuh bit selanjutnya menunjukkan ID jaringan. Tujuh bit ini

memungkinkan adanya 127 alamat jaringan. ID jaringan 127 disediakan

khusus untuk fungsi umpan balik adapter jaringan sehingga kelas A

mempunyai 126 alamat yang tersedia. 24 bit sisanya disediakan untuk

penggunaan ID host dari alamat. Tersedia 16.777.214 atau (224) host per

jaringan. Karena kelas address ini menyediakan banyak ID host

perjaringan, maka penggunaan kelas A diperuntukkan bagi perusahaan

yang membutuhkan penyediaan akses host dalam jumlah sangat besar.

2. Kelas B

Kelas B menggunakan octet pertama dan kedua untuk menentukan

ID jaringan serta dua octet berikutnya untuk ID host. Bit high order (dua

bit pertama dari octet pertama) dari alamat kelas ini selalu diset menjadi

10 (satu-nol). Karena bit hig-order diset menjadi satu-nol, maka 14 bit

sisanya menunjukkan ID jaringan. 14 bit sisanya menyediakan 16.384

18

alamat jaringan. 16 bit sisanya digunakan untuk menyediakan ID host.

Kelas B menyediakan 65.534 (216) – dua host per jaringan. Kelas B

disediakan untuk jaringan berskala menengah sampai besar.

3. Kelas C

Kelas C menggunakan tiga octet pertama untuk menentukan ID

jaringan, sedangkan satu octet sisanya untuk ID host.Bit high-order (tiga

bit pertama dari oktet pertama) dari alamat kelas ini selalu diset menjadi

110 (satu-satu-nol). Karena bit high-order diset menjadi satu-satu-nol,

maka 21 bit sisanya menunjukkan ID jaringan. 21 bit menyediakan

2.097.152 alamat jaringan. delapan bit sisanya disediakan untuk

penggunaan ID host dari alamat. Tersedia 254 (28) – dua host perjaringan.

Kelas address diperuntukkan bagi jaringan kecil yang hanya memerlukan

nomor host dalam jumlah terbatas.

4. Kelas D

Kelas D digunakan untuk multicasting. Multicasting digunakan

untuk mengirim informasi ke nomor host register. Host-host

dikelompokkan dengan meregistrasi dirinya kepada router local

menggunakan alamat multicast dari range alamat kelas D. Bit hig-order

untuk alamat kelas D di-set menjadi satu-satu-satu-nol. Bit sisanya

digunakan untuk grup host di jaringan.

5. Kelas E

Kelas E adalah kelas eksperiment yang dipersiapkan untuk

penggunaan dimasa yang akan datang. Alamat-alamat di kelas ini di

identifikasikan dengan bit high-order nya yang diset menjadi satu-satu-

satu- satu.

2.4 Internet Protocol version 6 (IPv6)

Internet Protocol version 6 (IPv6) merupakan generasi baru protocol

komunikasi data untuk internet. Generasi baru IP ini sebagai pengganti generasi

IP sebelumnya yaitu IPv4. Perkembangan internet saat ini memiliki potensi

perkembangan yang luar biasa. Perkembangan pengguna internet ini tidak mampu

19

ditangani dengan baik oleh IPv4 di masa yang akan datang. Perkembangan

teknologi informasi dan komunikasi saat ini sudah menjadi bagian dari hidup

manusia, perangkat-perangkat informasi dan komunikasi akan terus bertambah

dan mebutuhkan mekanisme yang lebih baik lagi dan tentunya dalam hal

pengalamatan bagi perangkat-perangkat informasi dan komunikasi tersebut. Hal

inilah yang kemudian menjadi salah satu latar belakang pengembangan IPv6.

2.4.1 IPv6 Paket Header

Gambar 2.4 Header IPv6(Cisco, 2006)

Gambar 2.4 menunjukkan format header paket IPv6, bisa di lihat paket

header IP terdiri dari bermacam-macam field.

1. Version

Seperti pada header IPv4, field 4-bit yang menunjukkan versi IP.

Disini, tentu saja di set 0110 untuk menunjukkan versi 6.

2. Traffic Class

Traffic Class berupa field 8-bit yang berkorespondensi dengan

field ToS 8-bit pada IPv4. Tetapi dengan evolusi field ToS setelah

beberapa tahun, kini keduanya digunakan untuk Differentiated Class of

Service (DiffServ). Jadi, meskipun ada korespondensi field ini dengan field

20

ToS yang lama, tetapi penamaannnya lebih mencerminkan penggunaan

nilai yang dibawa disini.

3. Flow Label

Flow Label adalah field unik yang hanya dimiliki oleh IPv6.

Tujuan dari field 20-bit ini adalah untuk memungkinkan pelabelan pada

aliran traffik tertentu, yaitu, paket-paket yang tidak hanya dihasilkan oleh

source yang sama dan menuju ke tujuan yang sama, tetapi paket-paket

yang berasosiasi dengan aplikasi yang sama pada source dan destination.

Ada beberapa manfaat membeda-bedakan aliran data, mulai dari

menyediakan sekat-sekat yang membedakan penanganan servis kelas

sampai memastikan bahwa jika pada saat traffik load balancing terdapat

lebih dari satu jalur, maka paket-paket dengan label yang sama akan di-

forward melalui jalur yang sama untuk mencegah adanya pengurutan

kembali paket-paket yang datang. Flows (atau lebih tepatnya, microflows)

biasanya diidentifikasi dengan kombinasi address source dan destination

(tujuan) plus port source dan destination.

Akan tetapi untuk mengetahui port source dan destination, sebuah

router harus melihat lebih jauh kedalam IP header dan header pada TCP

atau UDP (transport layer), hal ini menambah kompleksitas proses

forwarding dan mempengaruhi kinerja router. Mencari header transport

layer dalam paket IPv6 bisa jadi persoalan karena adanya extension

header. Sebuah router IPv6 harus mengikuti langkah-langkah melewati

banyak extension header untuk dapat menemukan header transport-layer.

Dengan menandai field Flow Label sesuai dengan waktu sebuah

paket dibangkitkan, router dapat mengenali sebuah aliran data hanya

dengan melihat paket header saja, tidak lebih. Penggunaan field ini masih

diperdebatkan, dan router untuk saat ini mengabaikan field ini. Meski

demikian field ini menjanjikan fitur QoS (Quality of Service) yang lebih

baik.

4. Payload Length

21

Payload Length menentukan panjang payload (isi data) yang

dienkapsulasi didalam paket dalam satuan byte. Ingat bahwa, header IPv4

dapat bervariasi panjangnya karena adanya field Options dan Padding.

Karena itu, untuk menemukan Payload Length dalam IPv4, nilai dari Total

Length harus dikurangi nilai Header Length. Sebaliknya, pada header

paket IPv6 selalu fix sebesar 40 bytes, dan karena itu field Payload

Length sudah cukup untuk menentukan awal dan akhir sebuah payload

(data).

Perhatikan juga bahwa field Total Length IPv4 sebesar 16-bit,

sedangkan field Payload Length IPv6 sebesar 20-bit. Yang perlu

ditekankan disini adalah karena payload yang jauh lebih panjang

(1.048.575 bytes, versus 65.535 dalam IPv4) dapat ditentukan dalam field

ini, maka paket IPv6 itu sendiri secara teori mampu mengangkut payload

yang jauh lebih besar.

5. Next Header

Next Header menentukan header apa yang ada setelah header

paket IPv6. Sangat mirip dengan field Protocol dalam header IPv4, yang

juga digunakan dengan tujuan yang sama saat next header adalah header

protokol bagian atas. Seperti halnya field IPv4, field ini juga 8-bit. Tetapi

pada IPv6, header yang setelah paket header bisa saja bukan merupakan

header dari protokol bagian atas, tetapi merupakan extension header. Jadi

nama field next header digunakan untuk mencerminkan jangkauan

tanggung jawab yang lebih luas.

2. Hop Limit

Hop Limit berkorespondensi persis dengan field Time to Live IPv4

baik dalam panjang (8-bit) maupun fungsinya. Seperti sudah disebutkan

dalam postingan sebelumnya, bahwa tujuan utama dari field TTL adalah

bahwa nilai field ini akan dikurangi dengan jumlah detik sebuah paket

mengantri dalam sebuah router pada saat forwarding, tetapi fungsi ini

tidak pernah diimplementasikan. Malah, router mengurangi nilai TTL

sebesar satu satuan tidak peduli berapa lama paket tersebut berada dalam

22

antrian (pada network modern saat ini, biasanya paket tidak lebih dari satu

detik berada pada router) karena itu, TTL selalu menjadi ukuran maksimal

hop-hop router yang dilewati sebuah paket sebelum mencapai tujuan. Jika

TTL mencapai nilai nol, maka paket akan diabaikan. Hop Limit digunakan

dengan tujuan yang sama, hanya penamaannya lebih sesuai untuk fungsi

tersebut.

3. Address Source dan Destination

Address source dan destinatioan sama

seperti Source dan Destination address pada IPv4, hanya pada IPv6 field

ini sebesar 128-bit. Yang tidak ada pada header IPv6 adalah

field checksum. Meningkatnya kehandalan medium wireless dan fakta

bahwa protokol-protokol bagian atas biasanya memiliki mekanisme error-

checking dan recovery sendiri, mungkin menjadi alasan utama checksum

pada IPv6 dihilangkan.

2.4.2 Format Alamat

Dalam IPv6, alamat 128-bit akan dibagi ke dalam delapan blok berukuran

16-bit, yang dapat dikonversikan ke dalam bilangan heksadesimal berukuran

empat digit. Setiap blok bilangan heksadesimal tersebut akan dipisahkan dengan

tanda titik dua (:). Karenanya, format notasi yang digunakan oleh IPv6 juga sering

disebut dengan colon-hexadecimal format, berbeda dengan IPv4 yang

menggunakan dotted-decimal format. Berikut ini adalah contoh alamat IPv6

dalam bentuk bilangan biner:

0010000111011010000000001101001100000000000000000010111100

1110110000001010101010000000001111111111111110001010001001

110001011010

Untuk menerjemahkannya ke dalam bentuk notasi colon-hexadecimal

format, angka-angka biner di atas harus dibagi ke dalam delapan buah blok

berukuran 16-bit:

23

0010000111011010 0000000011010011 0000000000000000

0010111100111011 0000001010101010 0000000011111111

1111111000101000 1001110001011010

Lalu, setiap blok berukuran 16-bit tersebut harus dikonversikan ke dalam

bilangan heksadesimal dan setiap bilangan heksadesimal tersebut dipisahkan

dengan menggunakan tanda titik dua. Hasil konversinya adalah sebagai berikut :

21DA:00D3:0000:2F3B:02AA:00FF:FE28:9C5A

2.4.3 Penyederhanaan Bentuk Alamat

Alamat di atas juga dapat disederhanakan lagi dengan membuang angka

nol pada awal setiap blok yang berukuran 16-bit di atas, dengan menyisakan satu

digit terakhir. Dengan membuang angka nol, alamat di atas disederhanakan

menjadi:

21DA:D3:0:2F3B:2AA:FF:FE28:9C5A

Konvensi pengalamatan IPv6 juga mengizinkan penyederhanaan alamat

lebih jauh lagi, yakni dengan membuang banyak karakter nol, pada sebuah alamat

yang banyak angka 0-nya. Jika sebuah alamat IPv6 yang direpresentasikan dalam

notasi colon-hexadecimal format mengandung beberapa blok 16-bit dengan angka

nol, maka alamat tersebut dapat disederhanakan dengan menggunakan tanda dua

buah titik dua (::). Untuk menghindari kebingungan, penyederhanaan alamat IPv6

dengan cara ini sebaiknya hanya digunakan sekali saja di dalam satu alamat,

karena kemungkinan nantinya pengguna tidak dapat menentukan berapa banyak

bit nol yang direpresentasikan oleh setiap tanda dua titik dua (::) yang terdapat

dalam alamat tersebut. Tabel 2.3 mengilustrasikan cara penggunaan hal ini.

24

Tabel 2.3 Penyederhanaan pengalamatan IPv6

Alamat asli Alamat asli yang

disederhanakan

Alamat setelah

dikompres

FE80:0000:0000:0000:02AA:

00FF:FE9A:4CA2

FE80:0:0:0:2AA:FF:FE9A

:4CA2

FE80::2AA:FF:FE9A:

4CA2

FF02:0000:0000:0000:0000:0

000:0000:0002 FF02:0:0:0:0:0:0:2 FF02::2

Untuk menentukan berapa banyak bit bernilai 0 yang dibuang (dan

digantikan dengan tanda dua titik dua) dalam sebuah alamat IPv6, dapat dilakukan

dengan menghitung berapa banyak blok yang tersedia dalam alamat tersebut, yang

kemudian dikurangkan dengan angka delapan, dan angka tersebut dikalikan

dengan 16. Sebagai contoh, alamat FF02::2 hanya mengandung dua blok alamat

(blok FF02 dan blok dua). Maka, jumlah bit yang dibuang adalah (8-2) x 16 = 96

buah bit.

2.4.4 Format Prefix

Dalam IPv4, sebuah alamat dalam notasi dotted-decimal format dapat

direpresentasikan dengan menggunakan angka prefiks yang merujuk kepada

subnet mask. IPv6 juga memiliki angka prefiks, tapi tidak digunakan untuk

merujuk kepada subnet mask, karena memang IPv6 tidak mendukung subnet

mask. Prefiks adalah sebuah bagian dari alamat IP, di mana bit-bit memiliki nilai-

nilai yang tetap atau bit-bit tersebut merupakan bagian dari sebuah rute atau

subnet identifier. Prefiks dalam IPv6 direpesentasikan dengan cara yang sama

seperti halnya prefiks alamat IPv4, yaitu [alamat]/[angka panjang prefiks].

Panjang prefiks mementukan jumlah bit terbesar paling kiri yang membuat prefiks

subnet. Sebagai contoh, prefiks sebuah alamat IPv6 dapat direpresentasikan

sebagai berikut:

3FFE:2900:D005:F28B::/64

Pada contoh di atas, 64 bit pertama dari alamat tersebut dianggap sebagai

prefiks alamat, sementara 64 bit sisanya dianggap sebagai interface ID.

25

2.4.5 Jenis-Jenis Alamat IPv6

IPv6 mendukung beberapa jenis format prefix, yakni sebagai berikut :

Alamat Unicast, yang menyediakan komunikasi secara point-to-point,

secara langsung antara dua host dalam sebuah jaringan.

Alamat Multicast, yang menyediakan metode untuk mengirimkan sebuah

paket data ke banyak host yang berada dalam group yang sama. Alamat ini

digunakan dalam komunikasi one-to-many.

Alamat Anycast, yang menyediakan metode penyampaian paket data

kepada anggota terdekat dari sebuah grup. Alamat ini digunakan dalam

komunikasi one-to-one-of-many. Alamat ini juga digunakan hanya sebagai

alamat tujuan (destination address) dan diberikan hanya kepada router,

bukan kepada host-host biasa.

2.5 Quality of Service (QoS)

Quality of Service (QoS) adalah kemampuan suatu jaringan untuk

menyediakan layanan yang lebih baik pada trafik data tertentu pada berbagi jenis

platform teknologi. QoS merupakan kemampuan untuk menyediakan prioritas-

prioritas yang berbeda untuk aplikasi-aplikasi yang berbeda, pengguna-pengguna

yang berbeda dan aliran data yang berbeda-beda pula. Hal ini dimaksudkan untuk

memastikan performa yang baik dalam mentransmisikan aliran data sehingga

kualitas pelayanan dari sebuah aplikasi menjadi baik. Aplikasi VoIP merupakan

aplikasi real-time, sehinigga tidak dapat mentolerir delay (dalam batasan tertentu)

dan packet loss.

2.5.1 Delay

Delay adalah waktu yang dibutuhkan oleh sebuah paket data dari pengirim

ke penerima. Delay adalah permasalahan yang umum terjadi pada jaringan. salah

satu solusi yang dapat dilakukan adalah dengan menentukan sejumlah bandwith

untuk pengiriman paket-paket data dari pengirim ke penerima. Delay maksimum

26

yang direkomendasikan ITU-T untuk aplikasi suara adalah < 150 ms dan yang

masih dapat diterima pengguna adalah 250 ms.

2.5.2 Jitter

Jitter adalah variasi dalam delay yang disebabkan oleh antrian dan

persaingan paket di dalam jalur jaringan. Pada VoIP, jitter dapat ditangani dengan

mekanisme jitter buffer dengan cara mengumpulkan paket-paket data terlebih

dahulu kemudian paket-paket data tersebut dikirim ke penerima dengan delay

yang kecil. Standar kualitas yang disarankan ITU-T adalah sebesar < 50 ms.

2.5.3 Packet Loss

Di dalam komunikasi secara real-time yang berbasis protokol UDP,

komunikasi yang terjadi bersifat connectionless, sehingga ketika ada paket data

yang hilang, maka data tersebut tidak akan dikirim ulang. Standar kualitas yang

disarankan ITU-T adalah sebesar 10%.