SISTEM KENDALI KONGESTI DI INTERNET
SISTEM KENDALI KONGESTI DI INTERNET
Kongesti di internet terjadi karena jumlah pengiriman data melebihi kapasitas router yang ada. Namun demikian, kenyataannya tidak setiap kongesti yang terjadi disebabkan karena hal tersebut. Sebagai contoh ketika kecepatan data dari satu pengirim jauh lebih tinggi dari pengirim yang lain karena mekanisme umpan balik yang tidak tepat, maka pengirim dengan kecepatan data jauh lebih rendah dapat dikatakan mengalami kongesti. Saat ini kongesti diatasi dengan melibatkan 2 mekanisme pengendalian, yaitu flow/congestion control di sumber pengirim data dan Active Queue Management (AQM) di router. AQM bertugas memberikan umpan balik kepada sumber pengirim sebagai indikasi dari tingkat kongesti di router. Sumber pengirim akan mengirimkan data ke jaringan sesuai dengan umpan bailk tersebut. Mekanisme ini dirasakan masih belum cukup untuk menuntaskan persoalan kongesti di internet. Untuk itu, dalam makalah ini akan dipaparkan sebab-sebab terjadinya kongesti, kelemahan dan teknik kendali kongesti, yang telah dikembangkan sampai saat ini. Untuk memperoleh gambaran respon sistem, digunakan Matlab untuk simulasi sistem.
Dalam kamus Merriam-Webster, kongesti didefinisikan sebagai terjadinya konsentrasi sesuatu di area yang sempit. Sedangkan, di dalam kamus MSN Encarta kongesti dalam komputasi didefinisikan sebagai situasi di mana jumlah informasi yang ditransfer lebih besar dari kemampuan jalur komunikasi. Satu lagi dalam referensi [1] Michael Welzl memberikan definisi kongesti sebagai berikut: Suatu jaringan dikatakan kongesti dari perspektif pengguna jika kualitas layanan dirasakan oleh pengguna menurun karena kenaikan beban jaringan.
Dari ketiga definisi di atas, dapat diperhatikan bahwa kongesti melibatkan beberapa hal berikut:
(1) Kemampuan jalur komunikasi data dalam mentransfer data, terbatas.
(2) Beban jaringan, berupa jumlah data yang perlu ditransfer, dapat bervariasi tergantung jumlah pengguna dan kecepatan pengiriman data.
Dalam jaringan best effort seperti internet, variasi beban akan mengakibatkan variasi kualitas yang dirasakan oleh pengguna. Saat beban naik, dengan kemampuan jalur komunikasi data yang terbatas dan tetap, karena jalur ini harus dibagi secara fair kepada seluruh pengguna, maka wajar kalau kualitas layanan yang dirasakan pengguna akan turun. Namun demikian, turunnya kualitas layanan ini belum dapat langsung dikatakan sebagai kondisi kongesti. Sebagai contoh, misal terdapat jalur komunikasi data dengan kemampuan 100 Kbps. Saat hanya ada satu pengguna, 100 Kbps digunakan sendiri. Tetapi, ketika ada satu lagi pengguna, karena kapasitas dibagi dua, setiap pengguna akan memperoleh 50 Kbps. Pengguna pertama akan mengalami penurunan kualitas layanan, namun tidak dikatakan mengalami kongesti.
Apabila diasumsikan beban cenderung bertambah dan mekanisme kendali kongesti mampu membagi kapasitas secara fair, maka kapasitas yang diperoleh masing-masing pengguna cenderung mengecil. Sampai pada batas tertentu, kapasitas yang diperoleh pengguna akan dirasakan tidak layak lagi. Sebagai contoh, tranfer file dirasakan layak oleh pengguna di atas 5 Kbps. Kurang dari 5 Kbps pengguna akan merasakan waktu tunda yang sudah tidak dapat diterima lagi. Oleh karena itu, kongesti dapat didefinisikan lebih tepat sebagai berikut: Suatu jaringan dikatakan kongesti dari perspektif pengguna jika karena kenaikan beban jaringan, kualitas layanan yang dirasakan oleh pengguna kurang dari batas kualitas minimum yang masih dapat diterima oleh pengguna.
Saat alokasi pada tiap pengguna telah mencapai batas minimum, namun beban tetap bertambah, alokasi akan semakin kecil. Kalau hal ini tetap dibiarkan, alokasi akan mencapai nilai cukup kecil sedemikian sehingga dirasakan pengguna tidak dapat melakukan komunikasi data. Kondisi inilah yang harus dihindari, selain menjamin pembagian kapasitas secara fair. Saat indeks bernilai 1, alokasi kapasitas kepada seluruh pengguna dapat dikatakan fair.
Beberapa hal berikut merupakan kesalahan pemahaman mengenai penyebab dan solusi kongesti di internet [2].
1. Kongesti disebabkan jumlah penyimpan data yang sedikit. Masalah kongesti dapat diselesaikan ketika harga memori cukup murah, memungkinkan penggunaan memori dalam jumlah besar. Penggunaan memori yang besar hanya bermanfaat mengatasi kongesti dalam waktu singkat dan menimbulkan waktu tunda yang lebih besar. Antrian panjang dan waktu tunda yang besar sangat dihindari oleh banyak aplikasi.
2. Kongesti disebabkan oleh kapasitas router yang rendah. Masalah ini akan dapat diselesaikan ketika terdapat router dengan kapasitas tinggi. Padahal, kapasitas router yang tinggi dapat mengakibatkan kongesti semakin parah di router/switch.
3. Kongesti disebabkan oleh kecepatan prosesor yang rendah. Ketika kecepatan prosesor dapat ditingkatkan, kongesti akan dapat diatasi. Namun demikian, ketika beberapa router dengan kecepatan prosesor lebih tinggi mentransmisikan data ke satu tujuan, akan mengakibatkan tujuan kelebihan beban.
Ketiga dugaan penyebab dan solusi kongesti di atas merupakan solusi statis. Padahal kongesti merupakan persoalan dinamik. Oleh karena itu, solusi statis tidak akan dapat menyelesaikan persoalan kongesti ini.
Kategori Pengendalian Network
1. Tindakan Pengendalian Ekspansif.
- Tindakan pengendalian yang mempunyai dampak pengembangan network.
- Analisa existing network yang pada kondisi normal traffik mengalami kongesti.
- Pilihan pertama untuk kondisi network yang sedang mengalami permasalahan awal maupun tingkat lanjut.
- Mencegah terjadi permasalahan yang semakin serius.
Macam tindakan pengendalian ekspansif :
a. Skip route.
Menghilangkan rute traffik yang sedang dalam kondisi bermasalah (Rusak/kongesti) sehingga arus traffik dibelokkan melewati rute khusus.
b. Routing alternatif sementara.
Pengendalian untuk memungkinkan traffik menghindari ruting yang sedang kongesti ke rute lain yang kosong dengan tidak mengikuti aturan ruting yang berlaku.
c. Circuit directionalization.
Perubahan sirkit dari fungsi bothway menjadi one way.
2. Tindakan Pengendalian Protektif.
- Tindakan pengendalian dengan cara memindahkan atau membuang traffik yang diperkirakan mempunyai tingkat keberhasilan kecil ke tingkat keberhasilan yang tinggi.
- Mengurangi panggilan yang mempunyai waktu pendudukan yang relatif singkat.
- Tidak cukup efektif digunakan dalam pengendalian network saat terjadi kongesti.
Macam tindakan pengendalian protektif.
a. Code block.
Membatasi ruting ke suatu kode destinasi tertentu.
b. Menghapus ruting alternatif.
Mencegah terjadinya overflow traffik dari semua sumber.
c. Pembatasan direct route.
Cara membatasi jumlah rute langsung yang tersambung ke suatu tujuan.
d. Skip route.
e. Circuit Turndown.
Cara memindahkan / membuang sirkit baik yang beroperasi one way maupun both way dari pelayanan.
f. Operator control.
-Mengurangi jumlah call attempt ke sebagian tujuan.
-Memberikan instruksi penanganan khusus pada panggilan emergency selama terjadi kongesti serius.
g. Recorder Annoucement.
Memberikan rekaman suara yang memberikan instruksi kepada user selama kongesti kondisi abnormal.
h. Pengendalian sistem switching.
- Meningkatkan performansi switching selama kondisi overload dengan cara :
1. Menghalangi kejadian kedua akan terulang kembali.
2. Menghalangi kegiatan yang berprioritas rendah.
3. Mengurangi pelayanan panggilan baru.
- Merupakan pengendalian otomatis yang merupakan bagian dari design sistem switching.
Aplikasi Pengendalian Network, terdiri dari 3 keadaan :
a. Peak Traffik yang tinggi.
• Contoh : Hari raya,Tahun baru dan kegiatan umum internasional yang sudah terjadwal / terprogram.
• Kongesti network kemungkinan dapat diprediksi secara dini
• Digunakan sebagai dasar perencanaan guna mencegah / meminimalisasi terjadinya kongesti.
• Diatasi dengan cara menggunakan ruting alternatif sementara yang akan memberikan keuntungan berupa pengurangan load traffik pada rute dan sentral.
• Selain itu juga penambahan sirkit sementara.
• Menginformasikan kepada operator untuk membatasi jumlah panggilan yang datang ke tujuan.
b. Kejadian yang bisa diprediksi.
• Pemutusan hubungan secara terencana.
• Menggunakan rute lain / titik transit yang lain.
• Gangguan pada sentral mempunyai porsi terbesar dalam network.
• Terlebih dahulu mengidentifikasi rute traffik yang terpengaruh dan ruting alternatif sementara yang akan digunakan.
• Pada keadaan tidak ada lagi ruting alternatif, maka traffik dilewatkan ke ruting traffik emergency lewat operator.
c. Kejadian yang tidak bisa diprediksi.
• Bencana alam.
• Perencanaan pengendalian dibuat berdasarkan kondisi network setempat ( lokal maupun nasional ).
• Penambahan staff dan penambahan jam operasional.
Tindakan pengendalian network :
o Gangguan sentral pada saat terjadi kongesti.
o Gangguan sistem transmisi.
o Kongesti pada grup sirkit.
o Kongesti pada network tujuan.
Bidang tugas network manajemen :
o Operational planning dan provisioning.
Contoh : penambahan kapasitas network, dimensioning (sentral dan transmisi), pengaturan ruting.
o Melakukan observasi network baik secara real time dan offline.
o Meng-update database.
Sumber :
• http://journal.ui.ac.id/?hal=detailArtikel&q=371
• http://www.stttelkom.ac.id/staf/UKU/Materi%20Kuliah%20Manajemen%20Jaringan/MANJARTEL/PENGENDALIAN%20NETWORK.doc
• repository.ui.ac.id/dokumen/lihat/531.pdf
Kongesti di internet terjadi karena jumlah pengiriman data melebihi kapasitas router yang ada. Namun demikian, kenyataannya tidak setiap kongesti yang terjadi disebabkan karena hal tersebut. Sebagai contoh ketika kecepatan data dari satu pengirim jauh lebih tinggi dari pengirim yang lain karena mekanisme umpan balik yang tidak tepat, maka pengirim dengan kecepatan data jauh lebih rendah dapat dikatakan mengalami kongesti. Saat ini kongesti diatasi dengan melibatkan 2 mekanisme pengendalian, yaitu flow/congestion control di sumber pengirim data dan Active Queue Management (AQM) di router. AQM bertugas memberikan umpan balik kepada sumber pengirim sebagai indikasi dari tingkat kongesti di router. Sumber pengirim akan mengirimkan data ke jaringan sesuai dengan umpan bailk tersebut. Mekanisme ini dirasakan masih belum cukup untuk menuntaskan persoalan kongesti di internet. Untuk itu, dalam makalah ini akan dipaparkan sebab-sebab terjadinya kongesti, kelemahan dan teknik kendali kongesti, yang telah dikembangkan sampai saat ini. Untuk memperoleh gambaran respon sistem, digunakan Matlab untuk simulasi sistem.
Dalam kamus Merriam-Webster, kongesti didefinisikan sebagai terjadinya konsentrasi sesuatu di area yang sempit. Sedangkan, di dalam kamus MSN Encarta kongesti dalam komputasi didefinisikan sebagai situasi di mana jumlah informasi yang ditransfer lebih besar dari kemampuan jalur komunikasi. Satu lagi dalam referensi [1] Michael Welzl memberikan definisi kongesti sebagai berikut: Suatu jaringan dikatakan kongesti dari perspektif pengguna jika kualitas layanan dirasakan oleh pengguna menurun karena kenaikan beban jaringan.
Dari ketiga definisi di atas, dapat diperhatikan bahwa kongesti melibatkan beberapa hal berikut:
(1) Kemampuan jalur komunikasi data dalam mentransfer data, terbatas.
(2) Beban jaringan, berupa jumlah data yang perlu ditransfer, dapat bervariasi tergantung jumlah pengguna dan kecepatan pengiriman data.
Dalam jaringan best effort seperti internet, variasi beban akan mengakibatkan variasi kualitas yang dirasakan oleh pengguna. Saat beban naik, dengan kemampuan jalur komunikasi data yang terbatas dan tetap, karena jalur ini harus dibagi secara fair kepada seluruh pengguna, maka wajar kalau kualitas layanan yang dirasakan pengguna akan turun. Namun demikian, turunnya kualitas layanan ini belum dapat langsung dikatakan sebagai kondisi kongesti. Sebagai contoh, misal terdapat jalur komunikasi data dengan kemampuan 100 Kbps. Saat hanya ada satu pengguna, 100 Kbps digunakan sendiri. Tetapi, ketika ada satu lagi pengguna, karena kapasitas dibagi dua, setiap pengguna akan memperoleh 50 Kbps. Pengguna pertama akan mengalami penurunan kualitas layanan, namun tidak dikatakan mengalami kongesti.
Apabila diasumsikan beban cenderung bertambah dan mekanisme kendali kongesti mampu membagi kapasitas secara fair, maka kapasitas yang diperoleh masing-masing pengguna cenderung mengecil. Sampai pada batas tertentu, kapasitas yang diperoleh pengguna akan dirasakan tidak layak lagi. Sebagai contoh, tranfer file dirasakan layak oleh pengguna di atas 5 Kbps. Kurang dari 5 Kbps pengguna akan merasakan waktu tunda yang sudah tidak dapat diterima lagi. Oleh karena itu, kongesti dapat didefinisikan lebih tepat sebagai berikut: Suatu jaringan dikatakan kongesti dari perspektif pengguna jika karena kenaikan beban jaringan, kualitas layanan yang dirasakan oleh pengguna kurang dari batas kualitas minimum yang masih dapat diterima oleh pengguna.
Saat alokasi pada tiap pengguna telah mencapai batas minimum, namun beban tetap bertambah, alokasi akan semakin kecil. Kalau hal ini tetap dibiarkan, alokasi akan mencapai nilai cukup kecil sedemikian sehingga dirasakan pengguna tidak dapat melakukan komunikasi data. Kondisi inilah yang harus dihindari, selain menjamin pembagian kapasitas secara fair. Saat indeks bernilai 1, alokasi kapasitas kepada seluruh pengguna dapat dikatakan fair.
Beberapa hal berikut merupakan kesalahan pemahaman mengenai penyebab dan solusi kongesti di internet [2].
1. Kongesti disebabkan jumlah penyimpan data yang sedikit. Masalah kongesti dapat diselesaikan ketika harga memori cukup murah, memungkinkan penggunaan memori dalam jumlah besar. Penggunaan memori yang besar hanya bermanfaat mengatasi kongesti dalam waktu singkat dan menimbulkan waktu tunda yang lebih besar. Antrian panjang dan waktu tunda yang besar sangat dihindari oleh banyak aplikasi.
2. Kongesti disebabkan oleh kapasitas router yang rendah. Masalah ini akan dapat diselesaikan ketika terdapat router dengan kapasitas tinggi. Padahal, kapasitas router yang tinggi dapat mengakibatkan kongesti semakin parah di router/switch.
3. Kongesti disebabkan oleh kecepatan prosesor yang rendah. Ketika kecepatan prosesor dapat ditingkatkan, kongesti akan dapat diatasi. Namun demikian, ketika beberapa router dengan kecepatan prosesor lebih tinggi mentransmisikan data ke satu tujuan, akan mengakibatkan tujuan kelebihan beban.
Ketiga dugaan penyebab dan solusi kongesti di atas merupakan solusi statis. Padahal kongesti merupakan persoalan dinamik. Oleh karena itu, solusi statis tidak akan dapat menyelesaikan persoalan kongesti ini.
Kategori Pengendalian Network
1. Tindakan Pengendalian Ekspansif.
- Tindakan pengendalian yang mempunyai dampak pengembangan network.
- Analisa existing network yang pada kondisi normal traffik mengalami kongesti.
- Pilihan pertama untuk kondisi network yang sedang mengalami permasalahan awal maupun tingkat lanjut.
- Mencegah terjadi permasalahan yang semakin serius.
Macam tindakan pengendalian ekspansif :
a. Skip route.
Menghilangkan rute traffik yang sedang dalam kondisi bermasalah (Rusak/kongesti) sehingga arus traffik dibelokkan melewati rute khusus.
b. Routing alternatif sementara.
Pengendalian untuk memungkinkan traffik menghindari ruting yang sedang kongesti ke rute lain yang kosong dengan tidak mengikuti aturan ruting yang berlaku.
c. Circuit directionalization.
Perubahan sirkit dari fungsi bothway menjadi one way.
2. Tindakan Pengendalian Protektif.
- Tindakan pengendalian dengan cara memindahkan atau membuang traffik yang diperkirakan mempunyai tingkat keberhasilan kecil ke tingkat keberhasilan yang tinggi.
- Mengurangi panggilan yang mempunyai waktu pendudukan yang relatif singkat.
- Tidak cukup efektif digunakan dalam pengendalian network saat terjadi kongesti.
Macam tindakan pengendalian protektif.
a. Code block.
Membatasi ruting ke suatu kode destinasi tertentu.
b. Menghapus ruting alternatif.
Mencegah terjadinya overflow traffik dari semua sumber.
c. Pembatasan direct route.
Cara membatasi jumlah rute langsung yang tersambung ke suatu tujuan.
d. Skip route.
e. Circuit Turndown.
Cara memindahkan / membuang sirkit baik yang beroperasi one way maupun both way dari pelayanan.
f. Operator control.
-Mengurangi jumlah call attempt ke sebagian tujuan.
-Memberikan instruksi penanganan khusus pada panggilan emergency selama terjadi kongesti serius.
g. Recorder Annoucement.
Memberikan rekaman suara yang memberikan instruksi kepada user selama kongesti kondisi abnormal.
h. Pengendalian sistem switching.
- Meningkatkan performansi switching selama kondisi overload dengan cara :
1. Menghalangi kejadian kedua akan terulang kembali.
2. Menghalangi kegiatan yang berprioritas rendah.
3. Mengurangi pelayanan panggilan baru.
- Merupakan pengendalian otomatis yang merupakan bagian dari design sistem switching.
Aplikasi Pengendalian Network, terdiri dari 3 keadaan :
a. Peak Traffik yang tinggi.
• Contoh : Hari raya,Tahun baru dan kegiatan umum internasional yang sudah terjadwal / terprogram.
• Kongesti network kemungkinan dapat diprediksi secara dini
• Digunakan sebagai dasar perencanaan guna mencegah / meminimalisasi terjadinya kongesti.
• Diatasi dengan cara menggunakan ruting alternatif sementara yang akan memberikan keuntungan berupa pengurangan load traffik pada rute dan sentral.
• Selain itu juga penambahan sirkit sementara.
• Menginformasikan kepada operator untuk membatasi jumlah panggilan yang datang ke tujuan.
b. Kejadian yang bisa diprediksi.
• Pemutusan hubungan secara terencana.
• Menggunakan rute lain / titik transit yang lain.
• Gangguan pada sentral mempunyai porsi terbesar dalam network.
• Terlebih dahulu mengidentifikasi rute traffik yang terpengaruh dan ruting alternatif sementara yang akan digunakan.
• Pada keadaan tidak ada lagi ruting alternatif, maka traffik dilewatkan ke ruting traffik emergency lewat operator.
c. Kejadian yang tidak bisa diprediksi.
• Bencana alam.
• Perencanaan pengendalian dibuat berdasarkan kondisi network setempat ( lokal maupun nasional ).
• Penambahan staff dan penambahan jam operasional.
Tindakan pengendalian network :
o Gangguan sentral pada saat terjadi kongesti.
o Gangguan sistem transmisi.
o Kongesti pada grup sirkit.
o Kongesti pada network tujuan.
Bidang tugas network manajemen :
o Operational planning dan provisioning.
Contoh : penambahan kapasitas network, dimensioning (sentral dan transmisi), pengaturan ruting.
o Melakukan observasi network baik secara real time dan offline.
o Meng-update database.
Sumber :
• http://journal.ui.ac.id/?hal=detailArtikel&q=371
• http://www.stttelkom.ac.id/staf/UKU/Materi%20Kuliah%20Manajemen%20Jaringan/MANJARTEL/PENGENDALIAN%20NETWORK.doc
• repository.ui.ac.id/dokumen/lihat/531.pdf
0 Response to SISTEM KENDALI KONGESTI DI INTERNET
Posting Komentar