Teknik Elektro STTA Yenni Astuti, S.T., M.Eng. TRAFIK (2) 2013 Teknik Elektro STTA Yenni Astuti, S.T., M.Eng.

Isi Karakter Trafik Pemodelan Trafik Telepon Pemodelan Trafik Data pada Level Paket Pemodelan Trafik Data pada Level Aliran Nb: Aliran = Flow Arus = Stream

Offered vs. Carried Traffic Offered Traffic (Trafik yang tersedia) Trafik yang disediakan sistem Carried Traffic (Trafik yang digunakan) Trafik yang digunakan oleh jaringan

Karakter Trafik yang Digunakan Trafik circuit-switched Trafik packet-switched

Karakter Trafik yang Digunakan (lanj.) Trafik circuit-switched jumlah panggilan keluar atau koneksi aktif (erl) Dalam sistem digital, dapat diubah ke dalam laju bit Contoh: panggilan telepon menggunakan 64 kbps (=8000*8 bps) dalam sistem PCM

Karakter Trafik yang Digunakan (lanj.) Trafik packet-switched Arus bit (bps, kbps, Mbps, Gbps, …) Arus paket (pps) Jumlah aliran aktif (erl)

Satuan Trafik Trafik Telepon: Erlangs (erl) 1 erlang berkorespondensi dengan 1 panggilan keluar atau 1 kanal terpakai

Satuan Trafik (lanj.) Trafik Data: Catatan: Bits per second (bps) Packet per second (pps) Catatan: 1 byte = 8 bits 1 kbps = 1 kbit/s = 1.000 bits per second 1 Mbps = 1 Mbit/s = 1.000.000 bits per second 1 Gbps = 1 Gbit/s = 1.000.000.000 bits per second

Variasi Trafik dalam Skala Waktu Variasi prediktif: Trend (tahunan). Pertumbuhan trafik: berdasar Layanan yang ada (pengguna baru, cara penggunaan baru, tarif baru) Layanan baru Profil tahunan reguler (bulanan) Profil mingguan reguler (harian) Profil harian reguler (jam) Termasuk “jam sibuk” Variasi akibat kejadian prediktif Reguler: lebaran, natal, tahun baru Ireguler: televoting

Variasi Trafik dalam Skala Waktu (lanj.) Variasi non-prediktif Variasi acak jangka pendek (detik – menit) Kedatangan panggilan acak Holding time panggilan acak Variasi acak jangka panjang (jam - …) Deviasi acak sekitar profil Tiap hari, minggu, bulan, dst. berbeda Variasi akibat kejadian non-prediktif Misal gempa bumi atau bencana alam lainnya Catatan: Umumnya, model teori trafik berfokus pada variasi acak jangka pendek

Variasi Trafik dalam Skala Waktu (lanj.)

Variasi Trafik dalam Skala Waktu (lanj.)

Variasi Trafik dalam Skala Waktu (lanj.)

Variasi Trafik dalam Skala Waktu (lanj.)

Variasi Trafik dalam Skala Waktu (lanj.)

Jam Sibuk Dalam pendimensian Dalam jaringan telepon Perkiraan beban trafik yang diperlukan Dalam jaringan telepon Cara standar untuk pendimensian jam sibuk

Jam Sibuk (lanj.) Jam Sibuk  periode kontinyu per satu jam saat volum trafik berada pada puncaknya Pengertian ini tak-ambigu bila hanya untuk satu hari (disebut dengan jam puncak harian) Untuk pendimensian, yang diperlukan tidak hanya dalam 1 hari

Jam Sibuk (lanj.) Definisi berbeda untuk trafik jam sibuk (mencakup beberapa hari) dari ITU: Average Daily Peak Hour (ADPH) Time Consistent Busy Hour (TCBH)

Jam Sibuk (lanj.) Bila: Trafik jam sibuk a dengan metode berbeda: N = jumlah hari ketika pengukuran dilakukan (misal N=10) an()=rerata trafik terukur selama 1-jam dengan interval  pada hari n. max an()= trafik jam puncak harian pada hari n. Trafik jam sibuk a dengan metode berbeda: aADPH = 1 𝑁 𝑛=1 𝑁 𝑚𝑎𝑥∆𝑎𝑛(∆) aTCBH = max∆ 1 𝑁 𝑛=1 𝑁 𝑎𝑛(∆) Perlu diingat bahwa aTCBH ≤ aADPH

Jam Sibuk (lanj.)

Klasifikasi Trafik Trafik Circuit-switched (misal: trafik telepon) Packet switched (misal: trafik data) Level Paket (misal: IP) Level Aliran (misal: TCP, UDP) Elastik (misal: TCP) Streaming (misal: UDP)

Jaringan Telepon Berorientasi koneksi: Koneksi antara ujung-ke-ujung diatur sebelum informasi dikirim Sumber-sumber dipakai selama durasi koneksi Jika sumber tidak tersedia, panggilan gagal dan hilang Pengiriman informasi secara kontinyu

Model Trafik Telepon Trafik telepon terdiri atas panggilan-panggilan Satu panggilan menempati satu kanal pada tiap sambungan sesuai rutenya Karakterisasi panggilan: holding time (dalam satuan waktu) Pemodelan offered traffic: Proses kedatangan panggilan (kapan panggilan baru datang) Distribusi holding time (berapa lama panggilan tersebut)

Model Trafik Telepon (lanj.) Model sambungan (link): sistem pure loss Satu server berkorespondensi dengan satu kanal Laju layanan  bergantung pada rerata holding time Jumlah server, n, bergantung pada kapasitas sambungan Ketika semua sambungan terpakai, call admission control menolak panggilan baru sehingga akan ditolak dan gagal Pemodelan carried traffic: Proses trafik memberitahukan jumlah panggilan keluar = jumlah kanal terpakai

Proses Trafik

Klasifikasi Trafik Trafik Circuit-switched (misal: trafik telepon) Packet switched (misal: trafik data) Level Paket (misal: IP) Level Aliran (misal: TCP, UDP) Elastik (misal: TCP) Streaming (misal: UDP)

Lapisan Network pada Jaringan IP IP = Internet Protocol Connectionless: tidak memerlukan pembentukan koneksi tidak perlu alokasi saluran Pengiriman informasi dalam bentuk paket diskret Paradigma layanan usaha terbaik Simpul jaringan (ruter) meneruskan paket “sebaik mungkin” Paket dapat saja hilang, tertunda, atau urutannya berubah  “kecerdasan” harus diterapkan pada ujung simpul atau terminal

Model Level Paket pada Trafik Data Trafik data terdiri atas paket-paket Paket saling berkompetisi dalam proses dan transmisi sumber (penjamakan statistikal) Karakterisasi paket: panjang (dalam satuan data) Pemodelan offered traffic: Proses kedatangan paket (kapan paket baru datang) Distribusi panjang paket (berapa panjangnya)

Model Level Paket pada Trafik Data (lanj) Model Sambungan: single server queueing system Laju layanan bergantung pada kapasitas sambungan dan panjang rerata paket Ketika sambungan sibuk, paket disimpan dalam buffer, jika memungkinkan, jika tidak paket hilang Pemodelan carried traffic: Proses trafik memberitahu jumlah paket dalam sistem (termasuk paket dalam transmisi dan paket tunggu dalam buffer)

Model Level Paket pada Trafik Data (lanj.)

Klasifikasi Trafik Trafik Circuit-switched (misal: trafik telepon) Packet switched (misal: trafik data) Level Paket (misal: IP) Level Aliran (misal: TCP, UDP) Elastik (misal: TCP) Streaming (misal: UDP)

Lapisan Transport Pada Jaringan IP Diatas lapisan network (IP) terdapat lapisan transport Menangani paket IP dalam terminal Beroperasi dari ujung ke ujung

Lapisan Transport Pada Jaringan IP (lanj.) Protokol lapisan transport TCP = Transmission Control Protocol Laju transmisi beradaptasi terhadap kondisi trafik dalam jaringan menggunakan mekanisme kontrol kongesti Cocok untuk trafik non-real time (elastik), seperti pengiriman dokumen digital UDP = User Datagram Protocol Laju transmisi tidak bergantung pada kondisi trafik jaringan Cocok untuk transaksi (trafik interaktif dengan pengiriman pendek) Digunakan juga untuk trafik real-time (streaming) dengan bantuan protokol lapisan yang lebih atas, seperti RTP.

TCP TCP = Transmission Control Protocol Protokol ujung-ke-ujung yang bersifat connection oriented Untuk transfer arus byte yang terpercaya Berada pada lapisan diatas IP Urutan pengiriman paket dicek menggunakan acknowledgement dan transmisi ulang Protokol yang memiliki kendali trafik: kendali aliran dan kendali kongesti Berdasar penggunaan adaptive sliding window

TCP (lanj.) Kendali aliran: mencegah banjir di sisi penerima Penerima memberitahu besar byte yang dapat diterimanya Kendali kongesti: mencegah banjir dalam jaringan Pengirim harus mengetahui kapan jaringan mengalami kongesti Paket hilang mengisyaratkan terjadinya kongesti: ketika paket hilang, window menurun, sebaliknya meningkat secara bertahap (untuk mengetahui keadaan jaringan)

UDP UDP = User Datagram Protocol Protokol lapisan transmisi dari ujung ke ujung yang bersifat connectionless Transfer paket tidak dijamin Tidak terdapat kendali aliran: banjir di sisi penerima dapat terjadi Tidak terdapat kendali kongesti: banjir di jaringan dapat terjadi

Trafik Data pada Level Aliran Pada skala waktu yang lebih panjang, trafik data dapat dianggap sebagai aliran tetap Aliran tunggal dideskripsikan sebagai aliran bit kontinyu dengan laju yang dapat bervariasi (dan bukan berbentuk paket diskret)

Trafik Data pada Level Aliran (lanj.) Klasifikasi aliran: Aliran elastik Laju transmisi beradaptasi dengan kondisi trafik dalam jaringan dengan mekanisme kendali kongesti Contoh: pengiriman dokumen digital (HTTP, FTP, …) menggunakan TCP Aliran arus Laju transmisi tak bergantung pada kondisi trafik jaringan Contoh: real time voice, transmisi audio dan video menggunakan UDP

Klasifikasi Trafik Trafik Circuit-switched (misal: trafik telepon) Packet switched (misal: trafik data) Level Paket (misal: IP) Level Aliran (misal: TCP, UDP) Elastik (misal: TCP) Streaming (misal: UDP)

Model Level Aliran pada Trafik Elastik Trafik elastik terdiri atas aliran TCP adaptif Karakterisasi aliran: ukuran (dalam satuan data) Laju transfer dan durasi dari aliran elastik tidak tetap namun tergantung secara dinamis pada keadaan jaringan Pemodelan offered traffic: Proses kedatangan aliran (kapan aliran baru datang) Distribusi ukuran aliran (berapa panjangnya)

Model Level Aliran pada Trafik Elastik (lanj.) Model Sambungan: sharing system Karena ketiadaan kendali penerimaan, tidak ada aliran yang ditolak Laju layanan  tergantung kapasitas sambungan dan ukuran rerata aliran Pada model, adaptasi laju transmisi sifatnya segera, dan kapasitas sambungan digunakan bersama (secara adil) antara aliran yang berkompetisi Pemodelan carried traffic: Proses trafik memberitahu jumlah aliran dalam sistem

Proses trafik level aliran pada aliran elastik

Klasifikasi Trafik Trafik Circuit-switched (misal: trafik telepon) Packet switched (misal: trafik data) Level Paket (misal: IP) Level Aliran (misal: TCP, UDP) Elastik (misal: TCP) Streaming (misal: UDP)

Klasifikasi Trafik Streaming CBR = Constant Bit Rate Misal: CBR untuk mengkodekan suara/ audio/ video Level paket: paket berukuran tetap dibentuk secara reguler dengan interval seragam Level aliran: bit stream dengan laju konstan Karakterisasi aliran: laju bit dan durasi VBR = Variable Bit Rate Misal: VBR untuk mengkodekan suara/ audio/ video Level paket: paket dengan ukuran bervariasi dibentuk secara tak-reguler Level aliran: bit stream dengan laju bervariasi Karakterisasi aliran: laju bit sebagai fungsi waktu

Model Level Aliran dari Trafik CBR streaming Trafik CBR streaming terdiri atas aliran UDP dengan laju bit konstan Karakterisasi aliran: laju bit dan durasi Pemodelan offered traffic: Proses kedatangan aliran (kapan aliran baru datang) Distribusi durasi aliran (berapa panjangnya)

Model Level Aliran dari Trafik CBR streaming (lanj.) Model Sambungan: infinit system Karena ketiadaan kendali penerimaan, tidak ada aliran yang ditolak Laju layanan  tergantung pada rerata durasi aliran Laju transmisi dan durasi aliran tidak sensitif terhadap keadaan jaringan Tidak ada buffering dalam model level aliran: ketika laju transmisi total aliran mencapai kapasitas sambungan, bit-bit hilang (secara seragam dari semua aliran) Pemodelan carried traffic: Proses trafik memberitahu jumlah aliran dalam sistem, dan laju bit total

Proses Trafik Level Aliran pada Aliran CBR