1. Dokumen tersebut membahas beberapa ukuran untuk mengukur kinerja jaringan seperti throughput, latency, jitter, packet loss, dan transmission errors. 2. Latency terdiri dari transmit time, propagation time, dan queue time yang terjadi di setiap node jaringan. 3. Terdapat berbagai mode routing seperti cut-through, fragment-free, dan store-and-forward yang mempengaruhi besarnya latency.

1. KINERJA JARINGANKINERJA JARINGAN
Ridwansyah ST MT .
Ridwansyah, ST MT
Jurusan Pendidikan Teknik Elektronika
Fakultas Teknik UNM

2. Tolok ukur kinerja jaringan
Throughput
Data yang dikirimkan per satuan waktu
Latency (delay)
W k dib hk k b j l d i d iWaktu yang dibutuhkan message untuk berjalan dari dari
satu node ke node yang lain
Satu arah atau bolak balik (round‐trip time (RTT))
JitterJ
Perbedaan delay yang dialami paket‐paket pada kanal
yang sama
Collisions dan Packet Loss
Ukuran dari kongesti jaringanUkuran dari kongesti jaringan
Transmission Errors
Ukuran kualitas hardware dan saluran

3. ThroughputThroughput
Data yang dapat dikirimkan per satuan waktu
link throughput versus end to end throughputlink throughput versus end‐to‐end throughput
Link speeds terus naik
10Mbps ethernet
100Mbps fast ethernet
1000Mbps gigabit ethernet
End‐to‐end throughput dibatasi oleh faktor lainEnd‐to‐end throughput dibatasi oleh faktor lain
Kecepatan host mengopi data dari/ke jaringan
Delay proses dan antrian di jaringan
k k k l dWaktu untuk menunggu acknowledgements
Contoh : Ethernet 10Mbps (bps = bits per second) throughput
teoritisnya adalah 1.25 megabytes/detik, atau 1 bit per 10‐7
detikdetik
Throughput maximum sebenarnya jauh lebih kecil

4. Latency (Delay)
k k d d kWaktu untuk mengirim message dari satu node ke
node lainnya
Satu arah atau bolak balik (round trip time (RTT))Satu arah atau bolak‐balik (round‐trip time (RTT))
Latency = TransmitTime + PropagationTime + QueueTime
TransmitTime = Ukuran data/ Kecepatan transmisi
PropagationTime = Jarak /Kecepatan propagasi
QueueTime = Waktu tunggu paket pada setiap
intermediate nodes sebelum di forward

5. Kecepatan Propagasi
Cahaya dalam vacuum c = 3 x 108
m/s
Sinyal listrik pd coaxial 0.77c (2.3 x 108
m/s)
Sinyal listrik pd twisted pair 0.60c (1.8 x 108
m/s)
Cahaya pd serat optik 0.67c (2.0 x 108
m/s)
C h d di d i d k bi /Cahaya pada media dengan indeks bias n : c / n
Cahaya dalam berlian (n = 2.4) 1.25 x 108
m/s

6. Contoh Latency
Latency untuk message sebesar 1KB yang dikirimkan
menggunakan Ethernet 10Mbps dan melalui serat optik
sepanjang 0.6 kmp j g
Transmit Time:
Untuk Ethernet 10Mbps (overhead paket diabaikan) :Untuk Ethernet 10Mbps (overhead paket diabaikan) :
T(transmit) = 1KB x (8 bits/byte) / 107
bits/sec = 0.8 ms
Propagation Time:Propagation Time:
T(propagate) = jarak/ kecepatan propagasi
600 / (2 108
/ ) 3 10-6
(3 )= 600 m / (2 x 108
m/s) = 3 x 10 6
s (3 μs)

7. Contoh Latency (cont.)
Queuing Delay:
Misalkan paket tersebut melalui switch 3Com Cellplex,
t Ci 2514 d b h X l O i it h router Cisco 2514, dan sebuah Xylan Omniswitch.
Diasumsikan bahwa setiap switch menambah delay
sebesar 0.5 ms dan router menambah delay 2 ms, maka
Queuing Delay = 0.5 + 0.5 + 2 = 3 ms
Hasil :
Latency = 0.8 ms + 3 μs + 3 ms = 3.8 ms

8. Bandwidth versus Latency
Mana yang lebih baik ?
Link 1 Link 2
256 kb li k 1 b li k256 kbps link 1 Mbps link
5 ms delay 100 ms delay
(slow but short) (fast but long)(slow but short) (fast but long)
bandwidth
delay

9. Bandwidth versus Latency
Link 1: 256 kbps, 5 ms Link 2: 1 Mbps, 100 ms
Kasus 1: Short message ( 512B)
4096b
d
d
1
2
4096b
256
5 21
4096
1000
100 104
= + =
= + =
b ms
ms ms
b
b
ms ms
/
/1000b ms/
Kasus 2: Long message ( 1MB)
d1
8000000
256
5 31 255
8000000
= + =
b
b ms
ms ms
b
/
.
d2
8000000
1000
100 8 100= + =
b
b ms
ms ms
/
.

10. Bandwidth versus Latency
Untuk transfer paket berukuran kecil Untuk transfer paket berukuran kecil :
latency mendominasi,
bandwidth tidak terlalu pentingbandwidth tidak terlalu penting
Untuk transfer paket berukuran besar:
bandwidth mendominasi bandwidth mendominasi,
latency tidak terlalu penting

11. Bandwidth dan Latency
Here are some transmission times and latencies:
Transmission Times
File Size 64Kbps 1Mbps 100Mbps
1‐byte file 0.125 ms 0.008 ms 0.00008 ms
1KB file 125 ms 8 ms 0 08 ms1KB file 125 ms 8 ms 0.08 ms
1MB file 12500 ms 8000 ms 80 ms
Network size: LAN WAN Intern’lNetwork size: LAN WAN Intern l
Latency: 0.2‐5.0 ms 10‐500 ms 0.1‐5.0 sec

12. Queuing Delay
Komponen queuing delay (delay antrian)
Delay akibat kongesti pada switch (paket di‐buffer Delay akibat kongesti pada switch (paket di buffer
menunggu untuk di forward)
Delay akibat mode switching/routingy g g
Delay prosesing pada switch/router

13. Queuing Delay
Switch
Packets in
Buffer

14. D l kib S i hi /R iDelay akibat Switching/Routing
Sender ReceiverEthernet
Ethernet
Ethernet
Switch/Router Switch/RouterPacket
Berapa lama waktu yang diperlukan untuk memforward paket?
Menggunakan mode store-and-forward, router memerlukan waktu
8Kb/10Mbps = 0.8 ms untuk menerima paket 1KB; selama waktup p
ini paket dibuffer. Pada link 512Kbps, delay store-and-forward
dapat mencapai 16ms.

15. Routing ModesRouting Modes
Ethernet Packet
Destination
eth_address
8 byte 6 byte 4 byte
CRCPreamble
Source
eth_address Type Body
4 byte6 byte
4 b t4 b t12 b t i
IP Packet
Header
Fields
Source
IP_address
OptionsDestination
IP_address
Body
4 byte4 byte12 byte varies
Sebuah Switch Layer 2 dapat memulai memforward packet segera
setelah destination ethernet address diketahui; Suatu Switch Layer 3
atau sebuah Router dapat memulai memforward packet segera setelahatau sebuah Router dapat memulai memforward packet segera setelah
destination IP address diketahui (ditambah waktu proses).

16. Routing Modes
Cut through: forward packet sesegera
Fastest
Cut‐through: forward packet sesegera
mungkin (segera setelah destination address
diketahui)diketahui)
Fragment‐free: simpan lalu cek header packet
sebelum memforward.
Store‐and‐forward: Terima seluruh paket
sebelum memforward Slowest

17. Cut‐through Routing/Switching
S i h Switch atau router
segera
memforwards
Sender Router
memforwards
setelah alamat
tujuan diketahui
Time
j
TransmissionTransmission

18. Fragment‐free Routing/Switching
S it h t t Switch atau router
memforward paket
setelah menerima
Sender Router
dan mencek header.
Time
TransmissionTransmission

19. Store‐and‐forward Routing/Switching
S i h Switch atau router
menerima
keseluruhan paket
sebelum
Sender Router
sebelum
memforwardnya.
Mode ini dapat
mencegah
f d k
g
terforwardnya paket
rusak. Kadang‐
kadang diperlukan
apabila kecepatan
Time
apabila kecepatan
port input dan output
berbeda.
Transmission

20. Perbandingan Routing Modes
U k li k Mb d I l T S i h/R Untuk link 10Mbps pada Intel 550T Switch/Router :
DelayDelay
Cut‐through mode 0.03 ms
Fragment‐free 0.08 msg
Store‐and‐forward (1KB packet) >0.80 ms
*Delay Store and forward tergantung pada ukuran paket.
Untuk fast ethernet, latency pada cut‐through mode adalah
0 007 ms0.007 ms.

21. Delays pada Internetworks
P d i t t k k t d t d l t iPada internetwork, akan terdapat delay antrian
(queuing) dan prosesing pada setiap node
Delay transmisi dan propagasi bervariasi untukDelay transmisi dan propagasi bervariasi untuk
setiap link
delay delay delay delay delayA B A B− − − − −= + + +1 1 2 2 3 3

22. Memperkirakan RTT dengan ping
docsavage$ ping www.inet.co.th
64 bytes from 203.150.14.134: icmp_seq=0 ttl=59 time=258.2 ms
64 bytes from 203.150.14.134: icmp_seq=1 ttl=59 time=97.8 ms
64 bytes from 203.150.14.134: icmp_seq=2 ttl=59 time=160.9 ms
64 bytes from 203.150.14.134: icmp_seq=3 ttl=59 time=78.3 ms
64 bytes from 203.150.14.134: icmp_seq=4 ttl=59 time=162.2 ms
64 bytes from 203.150.14.134: icmp_seq=5 ttl=59 time=44.5 ms
64 bytes from 203.150.14.134: icmp_seq=6 ttl=59 time=100.8 ms
64 bytes from 203.150.14.134: icmp_seq=7 ttl=59 time=49.6 ms
64 bytes from 203.150.14.134: icmp_seq=8 ttl=59 time=521.7 ms
64 bytes from 203.150.14.134: icmp_seq=9 ttl=59 time=496.3 ms
64 bytes from 203.150.14.134: icmp_seq=10 ttl=59 time=1468.4 ms
64 bytes from 203.150.14.134: icmp_seq=11 ttl=59 time=619.6 ms
. . .
--- www.inet.co.th ping statistics ---
41 packets transmitted, 41 packets received, 0% packet loss
round trip min/avg/max = 24 4/165 0/1468 4 msround-trip min/avg/max = 24.4/165.0/1468.4 ms

23. Delay x Bandwidth Product
Bandwidth
Delay
Jumlah data yang sedang dikirimkan (data in pipe)
Contoh : 100ms x 45Mbps = 560KB
Gambaran mengenai efisiensi atau utilisasi

24. Latency pada High Speed Networks
Latency pada jaringan berkecepatan tinggi
menjadi sangat penting
Misalkan suatu link mempunyai tipikal RTT Misalkan suatu link mempunyai tipikal RTT
sekitar 100ms
Untuk jaringan 1 Mbps ukuran “pipa” jaringan j g p p p j g
adalah
100ms x 1 Mbps = 0.1 Mb = 12.5 KB
k 1 b k “ ”Untuk jaringan 1 Gbps ukuran “pipa” jaringan
adalah
100ms 1 Gbps 100 Mb 12 5 MB100ms x 1 Gbps = 100 Mb = 12.5 MB

25. Latency pada High Speed Networks (cont.)
Untuk mentransfer file MB pada jaringan Mbps
Source
1-Mbps cross-country link
Destination
0 1 Mb
p j g p
membutuhkan 80 RTT dari bandwidth.
0.1 Mb
0.1 Mb
0.1 Mb
…
80 RTT of data
0.1 Mb
Untuk mentransfer file yang sama pada jaringan 1Gbps
membutuhkan hanya 0 08 RTT dari bandwidth
Source
1-Gbps cross-country link
Destination
1
MB
membutuhkan hanya 0.08 RTT dari bandwidth.
MB

26. Ukuran kinerja yang lain
JitterJitter
Variasi delay
Penting untuk aplikasi real‐time seperti
teleconferencing internet telephonyteleconferencing, internet telephony
Packet Loss
Prosentase paket yang gagal sampai di tujuan
k Packet Errors
Collisions and Congestion
Pada shared access media seperti ethernet, collisions p ,
meningkat seiring dengan naiknya trafik
Errors, loss, dan collisions memerlukan retransmisi,
yang pada akhirnya akan menurunkan throughput
dan menaikkan delay dan menaikkan delay

27. JittJitter
SenderSender
Network
Receiver
Jitter terjadi bila paket‐paket mengalami delay yang
berbeda‐beda sehingga waktu sampainya setiap paket
b i ibervariasi
Jitter menurunkan mutu aplikasi seperti video‐
conferencing dan internet telephone.