Kebutuhan Bandwidth dalam Jaringan (Bab VI)

 Kebutuhan Bandwidth dalam Jaringan

 

Dalam jaringan komputer, istilah bandwidth tentu tidak asing lagi. Bandwidth atau lebar pita merupakan besarnya saluran transmisi yang digunakan sebagai jalur transportasi informasi atau data yang menentukan besarnya data yang dapat ditransmisikan per satuan waktu.

 

Bandwidth dapat dianalogikan sebagai besarnya sebuah jalan raya, sementara kendaraan bermotor yang berjalan di atasnya dianalogikan sebagai informasi atau data. Semakin luas ukuran jalan raya, maka semakin lancar juga arus lalu lintas kendaraan bermotor yang dapat melintas di atasnya. Begitu pula dengan bandwidth, semakin besar bandwidth, maka semakin besar volume data yang dapat ditransmisikan di saluran komunikasi tersebut.

 

Pada jaringan komputer, kelancaran data dalam bandwidth dipengaruhi oleh banyaknya pengguna. Data akan ditransmisikan secara lancar apabila pengguna yang berada pada bandwidth tersebut sedikit, begitu pula sebaliknya. Sehingga semakin besar bandwidth dalam suatu jaringan, maka performa jaringan tersebut dalam mentransmisikan informasi atau data juga semakin tinggi.

 

Bandwidth dibedakan menjadi dua jenis, yaitu bandwidth analog dan bandwidth digital. Namun secara umum yang sering kita gunakan adalah bandwidth digital. Pada perusahaan ISP, bandwidth wigital digunakan untuk menjelaskan seberapa cepat koneksi internet yang ditawarkan.

 

 

A. Mengenal Bandwidth dan Throughput

 

 

Dalam dunia jaringan komputer, bandwidth dan throughput berhubungan dengan penggunaan internet. bandwidth merupakan elemen jaringan yang biasanya paling dioptimalkan dalam pengonfigurasiannya. karena bandwidth mengacu pada data transfer rate.

 

1. Bandwidth dalam Jaringan

 

 

a. Pengertian Bandwidth

 

Bandwidth adalah suatu nilai konsumsi transfer paket/data yang dihitung dalam satuan bit per second (bps), antara server dan client dalam waktu tertentu. Bandwidth merupakan luas atau lebar cakupan frekuensi yang digunakan oleh sinyal dalam media transmisi. Dalam jaringan komputer, bandwidth sering kali digunakan sebagai suatu sinonim untuk data transfer rate atau jumlah data yang dapat dibawa dari sebuahtitik ke titik lain dalam jangka waktu tertentu. Misalnya Gambar 6.2 Bandwidth

sebuah jaringan LAN memiliki bandwidth sebesar 100 mbps, berarti jaringan tersebut dapat melakukan transaksi data maksimal sebesar 100 mega bit pada setiap detik. Jika koneksi komputer ke jaringan komputer memiliki bandwidth yang besar, dapat memungkinkan pengiriman data yang besar juga seperti pengiriman gambar atau video. 

 

b. Fungsi Bandwidth dalam Jaringan 

Fungsi bandwidth dalam jaringan di antaranya sebagai berikut. .

1) Menjadi jalur atau media pengiriman data. Fungsi tersebut adalah fungsi yang paling umum yang terdapat di hampir seluruh tempat yang memiliki jaringan komputer. Bandwidth berfungsi sebagai jalur pengiriman informasi atau data yang dimiliki oleh suatu komp uter atau jaringan tertentu.

2) Membatasi kecepatan transfer data. Bandwidth digunakan oleh administrator jaringan untuk menjaga agar jaringan yang ia kelola dapat terus berfungsi dengan baik dan terhindarkan dari ulah pengguna yang mengakses suatu situs atau data tertentu yang menyebabkan menyedot banyak bandwidth. Administrator jaringan dapat melakukan manajemen bandwidth.

3) Membatasi jumlah data yang dapat ditransfer. Bandwidth dapat digunakan untuk membatasi total jumlah data yang dapat ditransfer dalam jangka waktu tertentu.

 

Permasalahan dan Penyelesaian 

 

 

Permasalahan 6.1: 

Bandwidth merupakan kapasitas maksimum dari suatu jalur transmisi komunikasi data yang digunakan untuk mentransfer data dalam hitungan detik. Besarnya waktu yang diperlukan untuk mentransfer data dalam suatu bandwidth dipengaruhi oleh beberapa faktor. Salah satunya adalah contention ratio. Semakin kecil contention ratio dalam suatu bandwidth, maka semakin sedikit pula waktu yang dibutuhkan dalam mentransfer data. Apakah yang dimaksud contention ratio dan bagaimana contention ratio dapat memengaruhi waktu pengiriman data? 

 

Penyelesaian: 

Contention ratio adalah jumlah pengguna yang berbagi kapasitas data yang sama. Contention ratio menggambarkan jumlah pelanggan yang berbagi satu pipa atau bandwidth. Contohnya adalah dalam suatu bandwidth dengan kecepatan 7.2 Mbps memiliki contention ratio 1:4, berarti dalam satu bandwidth digunakan oleh 4 user lain sehingga 7.2 Mbps dibagi 4 pengguna. Maka kecepatan setiap pengguna akan menjadi 1.8 Mbps. Bandwidth diibaratkan sebagai jalan raya yang dilalui oleh kendaraan. Semakin banyak kendaraan yang melintas, maka semakin padat arus lalu lintas yang terjadi. Sehingga waktu yang diperlukan untuk dapat mencapai ke bitik tujuan semakin lama. Jadi, semakin kecil contention ratio semakin cepat dalam mengakses internet. 

 

 

Permasalahan 6.2: 

Dalam bandwidth terdapat istilah bit dan byte. Bagi orang awam, istilah tersebut sering kali membuat bingung. Bandwidth dengan kecepatan 1 Mbps sering kali diasumsikan bahwa dengan kecepatan tersebut dapat mengunduh data sebesar 1 MB dalam waktu satu detik. Padahal sebenarnya hal tersebut tidaklah benar. Besarnya kecepatan seseorang dalam mengakses internet berhubungan dengan bit dan byte. Bit dan byte memiliki perbedaan. Bagaimana perbedaan bit dan byte bandwidth dalam jaringan? 

 

Penyelesaian: 

Bit adalah satuan unit data terkecil dalam komputasi digital yang pada dasarnya terdiri atas satu digit biner, sementara byte adalah kumpulan dari 8 bit yang digabung menjadi satu. Perbedaan bit dan byte adalah bit dinyatakan dengan huruf 'b' kecil sedangkan byte dinyatakan dengan huruf 'B' besar. Jadi huruf besar artinya byte atau satuan yang lebih besar, dan huruf kecil artinya bit atau satuan yang lebih kecil. Biasanya bandwidth dinyatakan dalam bentuk bit, sedangkan kapasitas penyimpanan data biasanya dinyatakan dalam bentuk byte. Berikut adalah contoh konversi byte menjadi bit: 1 Byte = 8 bit atau 1 bit = 1/8 Byte Contoh perhitungan bandwidth internet: ISP memberikan penawaran paket layanan Internet Bandwidth 1 Mbps, artinya 1 mega bit per second atau 1.024 kilo bit per second (Kbps). Untuk mengetahui kecepatan transfer yang sebenarnya maka harus dilakukan pengonversian ke dalam satuan Byte, dengan cara dibagi 8, seperti berikut: 1.024 kbps/8 = 128 KBps (kilo Byte per second), artinya kecepatan transfer datanya adalah 128 KB dalam satu detik. Jika file yang akan ditransmisikan memiliki besar kapasitas 460,8 MB atau 460.800 KB, maka dengan paket bandwidth internet 1 Mbps, waktu yang dibutuhkan adalah: 460.800 KB/128 = 3.600 detik atau 1 jam. 

 

 

2. Throughput dalam Jaringan 

 

 

Troughput adalah kecepatan (rote) transfer data efektif yang diukur dalam satuan bit per second. hout merupakan jumlah total kedatangan paket atau data yang sukses pada destination selama waktu tertentu yang dibagi oleh durasi interval waktu tersebut. Throughput adalah besarnya oth yang aktual atau yang sebenarnya. 

Contoh perhitungan throughput jika diketahui besar bandwidth dalam suatu jaringan adalah ps dan digunakan untuk men-download sebuah file berukuran 384 kb. Waktu seharusnya yang akan untuk men-download file tersebut adalah 12 detik (384/32). Namun file tersebut berhasil wnload dalam waktu 1 menit atau 60 detik. Jadi bandwidth yang sebenarnya atau throughput-nya h 384/60 detik = 6,4 kbps.

 

Permasalahan dan Penyelesaian 

 

Permasalahan 6.3:

Bandwidth merupakan kapasitas maksimun dari suatu jalur komunikasi yang digunakan untuk mengirim paket atau data yang dihitung dalam satuan bit per second. Sementara throughput adalah besarnya bandwidth aktual atau besarnya bandwidth yang sebenarnya yang digunakan dalam pengiriman sebuah paket atau data. Besarnya bandwidth dan throughput dalam suatu jaringan dipengaruhi oleh beberapa faktor. Apa saja faktor yang dapat memengaruhi bandwidth dan throughput? 

 

Penyelesaian: 

Berikut adalah faktor-faktor yang memengaruhi bandwidth dan throughput. 

1. Piranti jaringan. 

2. Tipe data yang ditransfer. 

3. Topologi jaringan. 

4. Banyaknya pengguna jaringan, 

5. Spesifikasi komputer client/user. 

 

Permasalahan 6.4: 

Throughput maksimum adalah kemampuan untuk dapat mencapai kinerja tertinggi. Throughput sering kall dikenal dengan digital bandwidth capacity. Throughput maksimum adalah hal yang paling utama bagi pengguna perangkat telekomunikasi, perancang sistem, dan peneliti karena merupakan ukuran efisiensi dan efektivitas yang besar. Terdapat empat nilai yang berbeda dalam throughput maksimum. Nilai tersebut digunakan dengan tujuan membandingkan kinerja konseptual pada beberapa jaringan. Bagaimana pengelompokan nilai tersebut? 

 

Penyelesaian: 

Berikut adalah empat nilai dalam throughput jaringan. 

1. Maximum theoretrical throughput, merupakan jumlah data maksimum yang dapat dicapai dan dikirim dalam kondisi yang ideal. 

2. Maximum achievable throughput, hampir sama seperti maximum theoretrical throughput. Namun, pada maximum achievable throughput menggunakan paket handshake dan kontrol yang mengurangi jumlah ruang saluran yang tersedia untuk paket data dan panjang paket data untuk mencapai throughput maksimum. 

3. Peak measurement throughput. Throughput yang diukur dalam sistem nyata yang diimplementasikan, atau sistem simulasi. Nilai throughput diukur selama periode waktu yang singkat. 

4. Maximum sustained throughput. Throughput yang diukur selama periode waktu yang panjang dan alat pengukuran yang hebat untuk kinerja suatu sistem jaringan. 

 

 

(B.) Kebutuhan Bandwidth dalam Jaringan 

 

 

Setiap jaringan telekomunikasi memiliki kebutuhan bandwidth yang berbeda-beda. Kebutuhan bandwidth pada suatu jaringan dipengaruhi oleh jumlah perangkat, aplikasi, dan manajemen bandwidth yang digunakan. Sangat penting untuk menentukan besarnya bandwidth yang melintas di setiap jaringan. Hal ini bertujuan untuk menjaga performa jaringan. 

 

1. Menghitung Bandwidth Jaringan 

 

Bandwidth adalah salah satu faktor terpenting dalam merancang dan memelihara jaringan selain perangkat jaringan dan teknologi jaringan yang digunakan. Bandwidth merupakan elemen topologi jaringan yang biasanya paling dioptimalkan dalam pengonfigurasiannya. Bandwidth mengacu pada rate yang didukung oleh koneksi jaringan yang saling terhubung. Berikut adalah parameter yang digunakan untuk menentukan penggunaan bandwidth dalam jaringan. 

a. Jumlah PC client pada masing-masing distrik atau topologi. 

b. Batas bandwidth yang digunakan. 

c. Aplikasi-aplikasi yang digunakan dan performa SLA pada aplikasi tersebut. 

Berikut ini cara menentukan perkiraan kebutuhan bandwidth dalam jaringan. 

 

Bandwidth yang dibutuhkan = Jumlah PC (user) x besar bandwidth minimum 

 

 

Permasalahan dan Penyelesaian

 

 

Permasalahan 6.6 :

Sebuah SMK di surabaya memiliki jaringan komputer yang terdiri atas 3 laboratorium komputer yang terhubung dengan internet. masing-masing laboratorium terdiri atas 15 komputer yang selalu digunakan untuk mengakses internet, bagaimana cara menganalisis kebutuhan bandwidth pada jaringan 

 

Penyelesaian :

berikut adalah analisis kebutuhan bandwidth pada jaringan tersebut. 

1. Pengunaan internet di sekolah banyak digunakan untuk layanan web atau browsing Layanan web atau browsing membutuhkan bandwidth minimal sebesar 128 Kbps.

2. Laboratorium komputer terdin atas 3 mangan yang masing-masing terdiri atas 15 komputer Set tatel komputer adalah 15 x 3 45 komputer 

3. Kebutuhan bandwidth pada jaringan tersebut adalah: Besar bandwidth yang dibutuhkan jumlah PC x besar bandwidth minimum Besar bandwidth yang dibutuhkan 45 x 128 Kbps = 5760 Kbps 

 

Permasalahan 6.6: 

Sebuah perusahaan periklanan memiliki 10 karyawan customer service dan administrasi online yang masing masing menggunakan komputer. Komputer tersebut digunakan untuk mengakses internet dengan kebutuhan bandwidth minimal pada setiap komputer sebesar 64 Kbps. Dengan demikian, pada jaringan tersebut dibutuhkan tora bondwidth sebesar 10 komputer x 64 kbps ~ 640 Kbps. Namun permasalahannya adalah sebagian besar ISP tidak menyediakan layanan dengan bandwidth sebesar 640 Kbps. Bagaimana cara mengatasi permasalahan  tersebut?

 

Penyelesaian :

Berikut adalah cara yang dapat digunakan untuk mengatasi permasalahan di atas 

1. Bandwidth vang dibutuhkan sebesar 640 Kbps. Biasanya 15P hanya menawarkan bandwidth internet 

besar 384 Kbps, 512 Kbps, 1024 Kbps, dan seterusnya 2 

2. Dengan kebutuhan bandwidth 640 Kbps, perusahaan dapat berlangganan pada ISP yang menyediakan layanan dengan bandwidth 512 kbps sebanyak 2 line atau 1 Mbps sebanyak 1 line. 

3. Untuk mengantisipasi koneksi terputus, sebaiknya perusahaan tersebut berlangganan pada dua ISP yang  berbeda.

 

 

2. Keragaman Kebutuhan Bandwidth dalam Jaringan 

 

 

Keragaman kebutuhan bandwidth ditentukan berdasarkan layanan yang digunakan oleh user. User yang sedang mengakses youtube akan memiliki kebutuhan bandwidth yang berbeda dengan user yang hanya mengakses website. Agar tetap efektif, pengguna harus mengetahui kebutuhan layanan untuk dirinya, sehingga dapat menghitung total bandwidth yang dibutuhkan. 

Bandwidth jaringan mewakili kapasitas koneksi jaringan. Setelah memastikan besar kebutuhan bandwidth jaringan, selanjutnya adalah menentukan berapa banyak bandwidth yang digunakan oleh aplikasi. Untuk melakukan perhitungan tersebut biasanya menggunakan network analyzer.

 

 

Permasalahan dan Penyelesaian

 

 

Permasalahan 6.7: 

Network analyzer adalah sebuah teknologi yang dapat digunakan untuk memudahkan perhitungan kebutuhan bandwidth dalam jaringan. Network analyzer digunakan untuk mengukur parameter medan jauh dan parameter medan dekat pada antena. Parameter medan dekat terdiri atas return loss, VSWR, impedansi, dan bandwidth antena. Sementara itu, parameter medan jauh terdiri atas gain direktivitas, pola radiasi, dan polarisasi antena. Terdapat beberapa aplikasi atau software network analyzer. Apa saja software-software tersebut? 

 

Penyelesaian: 

Berikut adalah software yang dapat digunakan sebagai network analyzer. 

1. Wireshark, yakni alat analisis protokol jaringan yang paling banyak digunakan. Wireshark sering dianggap sebagai standar de facto di kalangan industri jaringan. 

2. NAST (Network Analyzer Sniffer Tool), merupakan alat analisis berbasis ncurses yang digunakan untuk menangkap lalu lintas jaringan. 

3. Zenmap, yakni alat analisis GUI resmi untuk Nmap Security Scanner. Zenmap tersedia untuk Windows. Linux, Mac, dan BSD. 

4. Angry IP Scanner, yakni alat analisis yang dirancang lintas platform yang sangat mudah digunakan. 

JSDU Network Analyzer Fast Ethernet. 

5. JSDU memungkinkan untuk melihat siapa yang berada di dalam jaringan, menentukan kebutuhan bandwidth dalam jaringan, melihat siapa yang menggunakan bandwidth, mengetahui letak permasalahan dalam jaringan, dan sebagainya.

 

Permasalahan 6.8: 

Bandwidth merupakan besaran yang menunjukkan seberapa banyak data dapat ditransmisikan dalam koneksi melalui sebuah jaringan. Bandwidth atau lebar pita adalah kapasitas saluran informasi atau kemampuan dari suatu jaringan untuk menyalurkan informasi dalam satuan waktu detik. Terdapat dua metode pentransmisian paket/data dalam bandwidth, yaitu baseband dan broadband. Apa yang dimaksud baseband dan broadband? 

 

Penyelesaian: 

Berikut ini penjelasan mengenai metode baseband dan broadband. 

1. Baseband, data dikirim sebagai sinyal digital melalui media sebagai saluran tunggal yang menggunakan seluruh bandwidth media. Komunikasi baseband adalah bi-directional, yang berarti bahwa saluran yang sama dapat digunakan untuk mengirim dan menerima sinyal. Pada baseband, tidak memungkinkan terjadinya multiplexing frequency division. Multiplexing (short muxing) adalah proses ketika beberapa sinyal pesan analog atau aliran data digital digabungkan menjadi satu sinyal melalui medium bersama. 

2. Broadband, mengirimkan informasi dalam bentuk sinyal analog. Setiap transmisi ditugaskan untuk sebagian dari bandwidth, sehingga transmisi ganda dimungkinkan pada saat yang sama. Komunikasi broadband bersifat searah, sehingga untuk mengirim dan menerima, diperlukan dua jalur. Hal ini dapat dilakukan baik dengan menetapkan frekuensi untuk mengirim dan menetapkan frekuensi untuk menerima sepanjang kabel yang sama; atau dengan menggunakan dua kabel, satu untuk mengirim dan satu untuk menerima. Dalam multiplexing, memungkinkan adanya broadband frequency division. 

 

 

3. Manajemen Bandwidth dalam Jaringan 

 

 

Pengalokasian bandwidth yang tepat menjadi salah satu metode dalam memberikan jaminan kualitas suatu layanan jaringan. Manajemen bandwidth adalah teknik manajemen trafik jaringan komputer 

untuk mengatur besarnya bandwidth sesuai dengan yang diinginkan. Tujuan manajemen bandwidth adalah untuk membatasi bandwidth sesuai dengan kebutuhan dan jumlah pengguna. Terdapat dua metode manajemen bandwidth yang paling umum digunakan, yaitu Hierarcial Token Bucket (HTB) dan Class-Based Queueing (CBQ). 

 

a. Hierarcial Token Bucket (HTB) 

HTB adalah sebuah sistem atau metode untuk mengatur dan mengontrol kapasitas bandwidth. Diambil dari algoritma Token Bucket, analogi dari algoritma ini yaitu penetapan kapasitas keranjang (bucket) pada pengambilan ke sekian kali (token). HTB berperan dalam mengontrol penggunaan bandwidth terhadap link yang diberikan kepada client. HTB memungkinkan penggunaan , fisik link single untuk menampilkan multiple link dan untuk mengirimkan jenis traffic yang berbeda pada tampilan link yang sama berbeda. Dengan kata lain, HTB sangat berguna untuk membatasi kapasitas download dan upload pada client. Parameter yang digunakan HTB untuk menentukan jenis queue di antaranya adalah rate, ceil, dan RED. 

 

b. Class-Based Queueing (CBQ) 

CBQ adalah teknik klasifikasi paket data yang memungkinkan sharing bandwidth antarkelas (class) dan memiliki fasilitas user interface. CBQ mengatur pemakaian bandwidth jaringan yang dialokasikan untuk setiap user, pemakaian bandwidth yang melebihi nilai set akan was dipotong (shaping), CBQ juga dapat diatur untuk sharing dan meminjam bandwidth antar-class. CBQ adalah algoritma pengaturan traffic jaringan yang dikembangkan oleh Network Research Group at Lawrence Berkeley National Laboratory sebagai salah satu alternatif teknologi routerObased yang masih tradisional. Parameter yang digunakan CBQ untuk menentukan jenis queue di antaranya adalah avpkt, bandwidth, rate, cell, isolated/sharing, dan bounded/borrow.  

 

Permasalahan 6.10: 

 

Manajemen bandwidth bertujuan agar seluruh komputer dapat menggunakan internet dengan lancar dan stabil meskipun seluruh unit komputer mengakses internet dalam waktu yang bersamaan. Manajemen bandwidth memiliki beberapa metode dalam penggunaannya. Metode yang paling umum digunakan adalah metode simple queue dan queue tree. Bagaimana perbandingan kedua metode tersebut? 

 

Penyelesaian: 

Simple Queue maupun Queue Tree memiliki keunggulannya masing-masing. Simple Queue, seperti namanya, cukup mudah dalam melakukan konfigurasi. Jika kebutuhannya untuk melakukan limitasi berdasarkan target IP Address atau interface, maka Simple Queue merupakan pilihan yang tepat. Sehingga kita tidak disibukkan dengan pengaturan mangle. Sedangkan Queue Tree, seperti yang sudah dijabarkan sebelumnya harus menggunakan Mangle, harus sangat cermat dalam pembuatannya. Namun jika kebutuhan Queue lebih detail berdasarkan service, protocol, port, dan sebagainya, maka Queue Tree adalah jawabannya. Simple Queue juga memiliki parameter mark-packet, namun dari sisi manajemen akan lebih mudah jika mark-packet diterapkan pada Queue Tree. Dari segi penggunaan resource, baik Simple maupun Queue Tree sama-sama menggunakan resource RAM. Namun pada Queue Tree karena menggunakan kombinasi dengan Mangle maka resource CPU juga akan digunakan.