ANALISIS PERFORMANSI FTP (File Transfer Protocol) DENGAN MEKANISME TUNNELING TEREDO UNTUK INTERKONEKSI IPV4 DAN IPV6
KOMPETENSI JARINGAN KOMPUTER
[SKRIPSI]
I GEDE ARDHY SUARABASKARA NIM. 0708605084
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA JURUSAN ILMU KOMPUTER FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS UDAYANA 2012
i
ANALISIS PERFORMANSI FTP (File Transfer Protocol) DENGAN MEKANISME TUNNELING TEREDO UNTUK INTERKONEKSI IPV4 DAN IPV6
KOMPETENSI JARINGAN KOMPUTER [SKRIPSI]
Sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer Pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana
Tulisan ini merupakan hasil yang belum pernah dipublikasikan
I GEDE ARDHY SUARABASKARA NIM. 0708605084
Pembimbing I
Pembimbing II
Cokorda Rai Adi Pramartha, S.T., M.M. NIP. 19780621 200604 1 002
I Ketut Gede Suhartana, S.Kom., M.Kom NIP. 19720110 200812 1 001
ii
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR Judul
Kompetensi Nama NIM Tanggal Seminar
: Analisis Performansi FTP (File Transfer Protocol) Dengan Mekanisme Tunneling Teredo Untuk Interkoneksi IPv4 dan IPv6 : Jaringan Komputer : I Putu Giri Kusuma : 0708605024 : 23 April 2012 Disetujui oleh:
Pembimbing I
Penguji I
Cokorda Rai Adi Pramartha, S.T., M.M. NIP. 19780621 200604 1 002
Drs. I Wayan Santiyasa, M.Si NIP. 19670414 199203 1 002 Penguji II
Pembimbing II
I Ketut Gede Suhartana, S.Kom, M.Kom NIP. 19720110 200812 1 001
I Made Widhi Wirawan, S.Si., M.Cs. NIP. 19751105 200501 1 004
Penguji III
I Gede Santi Astawa, S.T., M.Cs. NIP. 19821206 200604 1 003
Mengetahui, Jurusan Ilmu Komputer FMIPA UNUD Ketua,
Drs. I Wayan Santiyasa, M.Si NIP. 19670414 199203 1 002 iii
Judul
: Analisis Performansi FTP (File Transfer Protocol) dengan Mekanisme Tunneling Teredo untuk Interkoneksi IPv4 dan IPv6 Nama : I Gede Ardhy Suarabaskara (NIM. 0708605084) Pembimbing : 1. Cokorda Rai Adi Pramartha, S.T., M.M 2. I Ketut Gede Suhartana, S.Kom., M.Kom
ABSTRAK Sehubungan dengan semakin berkurangnya alamat IPv4 yang tersedia, maka dibutuhkan mekanisme baru untuk ditambahkan ke internet, karena cepat atau lambat alamat IPv4 yang sebesar 32 bit akan semakin terbatas dan sulit didapatkan pada masa-masa mendatang, sehingga dibuatlah standar protokol baru yang disebut IPv6. IPv6 sebagai standar protocol baru harus mampu berinteraksi dengan IPv4 yang sudah umum digunakan, karena pada dasarnya IPv6 tidak kompatibel dengan IPv4 maka diperlukan mekanisme transisi yang dapat menjamin interoperabilitas antara jaringan IPv4 dengan jaringan IPv6 selama masa migrasi. Mekanisme transisi tersebut salah satunya dengan tunneling. Pada umumnya, sebagian besar metode tunneling yang ada tidak mendukung jaringan NAT IPv4. Hanya mekanisme tunneling Teredo yang dapat menembus NAT, karena mekanisme ini bekerja dengan mengenkapsulasi paket IPv6 ke dalam paket UDP IPv4. Pada penelitian ini dibangun topologi jaringan testbed tunneling Teredo untuk interkoneksi antara IPv4 dan IPv6 yang meliputi perancangan jaringan IPv4, IPv6, dan PC sebagai tunnel Teredo. Selanjutnya diuji dan dianalisis sehingga diperoleh hasil suatu sistem yang dapat digunakan untuk komunikasi data dengan jaringan IPv4 ke IPv6. Penelitian yang dilakukan untuk mengetahui performansi FTP pada jaringan tunneling Teredo. Parameter uji yang digunakan adalah throughput, jitter, frame loss, latency dan transfer time untuk pengujian koneksi TCP, UDP dan FTP. Hasil penelitian menunjukkan bahwa range rata-rata throughput FTP yaitu 4338.253-6961.643 tiap variasi data (8, 16, 32, 64, 128 MB), range rata-rata latency FTP yaitu 0.289-0.157 tiap variasi data yang diujikan, range rata-rata transfer time FTP yaitu 2.122-20.411 tiap variasi data yang diujikan, dan range rata-rata frame loss FTP adalah nol (0) yang menandakan suatu sistem topologi jaringan testbed yang dibangun telah memiliki reabilitas tinggi. Dengan menggunakan mekanisme tunneling Teredo mampu memberikan interkoneksi IPv6 ke host-host IPv4 yang berada di balik perangkat NAT pada jaringan private. Kata Kunci : IPv6, IPv4, NAT (Network Address Translation), Tunneling Teredo, FTP.
iv
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa karena atas rahmat dan berkatnya, penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul, “Analisis Performansi FTP (File Transfer Protocol) dengan Mekanisme Tunneling Teredo untuk Interkoneksi IPv4 dan IPv6”. Dalam penyusunan tugas akhir ini, penulis banyak mendapat masukan dan saran dari pihak-pihak yang membantu, maka melalui kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak yang telah membantu dalam menyusun tugas akhir ini, yaitu kepada: 1. Bapak Drs. I Wayan Santiyasa, M.Si. selaku Ketua Jurusan Ilmu Komputer Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana. 2. Bapak Cokorda Rai Adi Pramartha, S.T., M.MSI, dan Bapak I Ketut Gede Suhartana, S.Kom., M.Kom selaku Dosen Pembimbing dalam penyelesaian tugas akhir ini. 3. Komisi Tugas Akhir Jurusan Ilmu Komputer FMIPA UNUD, yang telah memberikan petunjuk dalam penyusunan penelitian ini. 4. Rekan-rekan mahasiswa yang telah memberi dukungan dan kerja sama dalam pembuatan tugas akhir ini. 5. Keluarga serta semua pihak yang telah memberi dukungan sehingga laporan ini dapat diselesaikan sesuai dengan waktu yang ditentukan. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan tugas akhir ini masih terdapat kekurangan, sehingga saran dan kritik yang berguna dari pembaca akan sangat
penulis
hargai.
Akhir
kata
penulis
berharap
semoga
laporan
ini dapat bermanfaat.
Bukit Jimbaran,
2012
Penulis
vi
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL........................................................................................
i
LEMBAR PERNYATAAN .............................................................................
ii
LEMBAR PENGESAHAN .............................................................................
iii
ABSTRAK .......................................................................................................
iv
ABSTRACT .....................................................................................................
v
KATA PENGANTAR .....................................................................................
vi
DAFTAR ISI .................................................................................................... vii DAFTAR GAMBAR .......................................................................................
x
DAFTAR TABEL ............................................................................................
xi
BAB I PENDAHULUAN ................................................................................
1
1.1 Latar Belakang ..................................................................................
1
1.2 Rumusan Masalah .............................................................................
2
1.3 Tujuan Tugas Akhir ..........................................................................
3
1.4 Batasan Masalah................................................................................
3
1.5 Manfaat Tugas Akhir ........................................................................
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA......................................................................
5
2.1 IPv6 ...................................................................................................
5
2.1.1 Pengenalan IPv6 ........................................................................
5
2.1.2 Perbandingan IPv6 dengan IPv4................................................
5
2.1.3 Format Header IPv6...................................................................
7
2.1.4 Representasi Alamat pada IPv6 ................................................. 12 2.1.5 Kelas IPv6.................................................................................. 13 2.2 Metode Pengalamatan Address Ipv6 ................................................. 14 2.3 Mekanisme Transisi IPv4 menuju IPv6 ............................................ 14 2.3.1 Mekanisme Transisi Dual Stack ................................................ 15 2.3.2 Mekanisme Transisi Tunneling ................................................. 15 2.3.3 Mekanisme Transisi Translation ............................................... 16 2.4 NAT (Network Address Translation) ............................................... 17 2.4.1 Penggunaan NAT (Network Address Translation) ................... 19 2.4.2 Keuntungan Menggunakan NAT .............................................. 20
vii
2.4.3 Cara Kerja NAT ........................................................................ 20 2.4.4 Jenis-jenis NAT ........................................................................ 21 2.4.5 NAT berdasarkan Translasi ...................................................... 22 2.4.6 Isu NAT dalam Proses Transisi IPv6 ........................................ 22 2.5 Teredo ............................................................................................... 23 2.5.1 Komponen Teredo .................................................................... 23 2.5.2 Cara Kerja Teredo ..................................................................... 24 2.5.3 Pengalamatan Teredo ................................................................ 25 2.5.4 Contoh Alamat Teredo .............................................................. 27 2.5.5 Format Paket Teredo ................................................................. 28 2.6 FTP (File Transfer Protocol)............................................................ 29 2.7 Parameter QoS (Quality of Service) .................................................. 31 BAB III METODE PENELITIAN................................................................... 33 3.1 Tempat Penelitian ............................................................................. 33 3.2 Lingkungan Uji Coba ....................................................................... 33 3.3 Instrumen Penelitian ......................................................................... 34 3.3.1 Alat dan Bahan .......................................................................... 34 3.4 Rancangan Penelitian........................................................................ 34 3.4.1 Perancangan Topologi Testbed Teredo ..................................... 35 3.5 Analisis Data ..................................................................................... 37 3.6 Alur Analisis ..................................................................................... 38 3.7 Diagram Alir Kerja Perancangan dan Implementasi Mekanisme Tunneling Teredo .............................................................................. 45 BAB IV PEMBAHASAN ................................................................................ 46 4.1 Analisis Topologi Jaringan Testbed.................................................. 46 4.2 Pengolahan Data ............................................................................... 47 4.3. Analisis Performa Jaringan dengan TCP dan UDP ......................... 47 4.3.1 Analisis Throughput TCP ......................................................... 47 4.3.2. Analisis Jitter TCP................................................................... 49 4.3.3. Analisis Frame Loss TCP ........................................................ 50 4.3.4 Analisis Throughput UDP......................................................... 51
viii
4.3.5. Analisis Jitter UDP .................................................................. 51 4.3.6. Analisis Frame Loss UDP ....................................................... 52 4.4. Analisis Perbandingan Performa UDP dan TCP ............................. 53 4.4.1 Analisis Perbandingan Throughput UDP dan TCP .................. 53 4.4.2 Analisis Perbandingan Jitter UDP dan TCP ............................. 54 4.5. Analisis Performa Jaringan pada FTP ............................................. 55 4.5.1 Analisis Transfer Time pada FTP ............................................. 56 4.5.2 Analisis Latency pada FTP ....................................................... 57 4.5.3 Analisis Throughput pada FTP ................................................. 58 4.5.4 Analisis Frame Loss pada FTP ................................................. 59 4.5.5 Analisis Jitter pada FTP............................................................ 60 4.6 Mekanisme Tunneling Teredo .......................................................... 61 4.6.1 Proses Enkapsulasi IPv6 di UDP IPv4...................................... 65 BAB V PENUTUP ........................................................................................... 66 5.1 Kesimpulan ....................................................................................... 66 5.2 Saran ................................................................................................. 67 DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 68 LAMPIRAN
ix
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Format Header IPv4 .....................................................................
7
Gambar 2.2 Format Header IPv6 .....................................................................
9
Gambar 2.3 Posisi extension header pada protokol IPv6 ................................. 11 Gambar 2.4 Format Unicast Address ............................................................... 13 Gambar 2.5 Posisi NAT diantara jaringan local dan jaringan public .............. 19 Gambar 2.6 Format paket Teredo yang terenkapsulasi paket UDP IPv4 ........ 25 Gambar 2.7 Struktur alamat Teredo ................................................................. 25 Gambar 2.8 Flags ............................................................................................. 26 Gambar 2.9 Format paket Teredo .................................................................... 28 Gambar 2.10 Proses pertukaran file pada FTP................................................. 30 Gambar 3.1 Desain topologi testbed Teredo .................................................... 35 Gambar 3.2 Jperf pada sisi client di Windows 7.............................................. 39 Gambar 3.3 Jperf pada sisi server di Ubuntu 10.04 ......................................... 39 Gambar 3.4 Tampilan SmartFTP pada sisi client ............................................ 40 Gambar 3.5 Tampilan Wireshark pada saat capture data ................................ 41 Gambar 3.6 Diagram alir kerja perancangan dan implementasi mekanisme tunneling Teredo ........................................................................... 45 Gambar 4.1 Perbandingan Throughput UDP dan TCP .................................... 54 Gambar 4.2 Perbandingan Jitter UDP dan TCP .............................................. 55 Gambar 4.3 Format Alamat Teredo ................................................................. 61 Gambar 4.4 Qualification Procedure pada Teredo .......................................... 64 Gambar 4.5 Enkapsulasi paket IPv6 ke dalam paket UDP IPv4...................... 65
x
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Packet Loss ...................................................................................... 31 Tabel 2.2 One-Way Delay/Latency .................................................................. 32 Tabel 2.3 Jitter ................................................................................................. 32 Tabel 3.1 Spesifikasi Hardware....................................................................... 33 Tabel 3.2 Data Pengujian FTP ......................................................................... 43 Tabel 4.1 Data Throughput TCP ...................................................................... 48 Tabel 4.2 Data Jitter TCP ................................................................................ 49 Tabel 4.3 Data Frame Loss TCP ...................................................................... 50 Tabel 4.4 Data Throughput UDP ..................................................................... 51 Tabel 4.5 Data Jitter UDP................................................................................ 52 Tabel 4.6 Data Frame Loss UDP ..................................................................... 53 Tabel 4.7 Data Transfer Time FTP .................................................................. 57 Tabel 4.8 Data Latency FTP ............................................................................ 58 Tabel 4.9 Data Throughput FTP ...................................................................... 59 Tabel 4.10 Data Frame Loss FTP .................................................................... 60 Tabel 4.11 Data Jitter FTP ............................................................................... 61
xi
