INTEGRASI JARINGAN VoIP DENGAN JARINGAN … 4 of 6 3. Menggunakan sertifikat yang dapat melindungi...
Transcript of INTEGRASI JARINGAN VoIP DENGAN JARINGAN … 4 of 6 3. Menggunakan sertifikat yang dapat melindungi...
Page 1 of 6
INTEGRASI JARINGAN VoIP DENGAN JARINGAN PABX ANTARA
KANTOR CABANG SURABAYA DENGAN KANTOR PUSAT JAKARTA
PT.WIJAYA KARYA MELALUI VPN
Hafid Amrulloh1), Achmad Affandi
2)
Bidang Studi Telekomunikasi Multimedia
Jurusan Teknik Elektro-FTI, Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Kampus ITS, Keputih-Sukolilo, Surabaya-60111
e-mail : 1)[email protected] 2)[email protected]
Abstrak – Integrasi jaringan VoIP dengan jaringan telepon analog (PABX - PSTN) telah memberikan pilihan
penggunaan bagi client dalam sebuah gedung / wilayah lokal yang memiliki banyak unit kerja. Integrasi ini
memungkinkan panggilan dilakukan antar platform teknologi telepon.
Suara pada panggilan VoIP sudah terlebih dahulu di ubah menjadi bentuk digital sebelum ditransmisikan
dan dikembalikan ke bentuk analog setelah sampai ditempat tujuan. Jaringan PABX lokal yang sudah terintegrasi
dengan server VoIP dapat dihubungkan antar kota yang berbeda sehingga akan tersedia layanan telekomnikasi
yang murah. Untuk mendapatkan jaminan keamanan pada sambungan server VoIP antar kota tersebut, maka
digunakan VPN yang bisa menambahkan enkripsi pada data pembicaraan.
Sistem yang dibangun menghubungkan PABX kantor pusat PT. Wijaya Karya Jakarta dengan kantor cabang
PT. Wijaya Karya Surabaya. Sistem tersebut akan diuji untuk mengetahui QoS performance dari sistem tersebut.
Pengujian dilakukan dengan melakukan panggilan VoIP Surabaya - Jakarta. Selain itu, untuk panggilan VoIP
Surabaya - Jakarta, terdapat dua skenario pengujian, yaitu menggunakan VPN dan tanpa menggunakan VPN.Dari
hasil pengujian dapat ditarik kesimpulan bahwa delay, jitter dan packet loss dari sistem yang dibangun masih
memenuhi standart ITU-T Y 1541. Sedangkan penambahan VPN menyebabkan bertambahnya panjang packet data
yang dikirimkan.
Kata kunci : PABX, VoIP, VPN.
I. PENDAHULUAN
Teknologi VoIP saat ini masih belum
maksimal digunakan di indonesia. Padahal
teknologi ini memberikan berbagai kemudahan
dalam penggunaaanya dan sangat fleksibel untuk
digunakan diberbagai tempat. VoIP juga mampu
diintegrasikan dengan berbagai teknologi telepon
yang sudah ada sebelumnya sehingga mampu
memberikan pilihan yang beragam dalam
komunikasi telepon.
Transmisi suara pada VoIP dilakukan secara
digital dengan bantuan codec yang berfungsi untuk
mengubah sinyal analog menjadi digital sebelum
ditransmisikan. Sedangkan pada telepon analog
hanya mampu melakukan transmisi suara dalam
bentuk sinyal analog. Hal inilah yang menyebabkan
biaya telepon, khususnya telepon antar kota masih
cukup mahal.
Dengan integrasi yang dapat dilakukan
antara jaringan VoIP dengan jaringan telepon
analog, dalam hal ini PABX, maka transmisi suara
untuk jarak jauh dapat dilewatkan internet. Hal ini
mungkin dijalankan karena VoIP mampu
melakukan transmisi sinyal dalam bentuk digital.
Dengan demikian, biaya komunikasi dapat ditekan.
Transmisi data percakapan telepon melalui
internet merupakan transmisi data yang tidak aman.
Data-data yang dikirimkan dapat dengan mudah
diambil dan diputar ulang oleh pihak-pihak yang
tidak bertanggung jawab. Untuk itulah dibutuhkan
teknologi VPN yang mampu mengamankan data
selama transmisi berlangsung. Namun, penambahan
VPN dalam sistem komunikasi VoIP dapat
menurunkan unjuk kerja sistem.
Pada tugas akhir ini akan dibahas mengenai
integrasi jaringan PABX dengan jaringan VoIP
Surabaya – Jakarta pada PT. Wijaya Karya melalui
backbone VPN. permasalahan yang akan dibahas
dalam tugas akhir ini antara lain : (i) bagaimana
melakukan desain integrasi jaringan VoIP dengan
jaringan PABX di Surabaya dan di Jakarta yang akan
dihubungkan melalui VPN, serta (ii) bagaimana unjuk
kerja sistem yang telah dibangun. Parameter-parameter
unjuk kerja sistem tersebut yang akan diamati adalah
delay, jitter, packet loss dan troughput serta akan
dilakukan uji kualitas sistem melalui MOS (Mean
Opinion Score). Sedangkan VPN yang dibangun hanya
ditujukan untuk memberikan authentifikasi user tanpa
memperhatikan perbandingan enkripsi
Dari hasil penelitian yang dilakukan, diharapkan
tugas akhir ini akan dijadikan kajian awal untuk PT
Wijaya Karya mengenai sistem komunikasi telepon
yang dapat diaplikasikan oleh PT. Wijaya Karya untuk
menguhungkan antar kantor cabang diseluruh
Indonesia.
II. TEORI PENUNJANG
A. PABX (Private Authomatic Branch Exchange) PABX (Private Authomatic Branch exchange)
merupakan sebuah sentral telepon analog yang
digunakan dalam suatu area atau suatu gedung yang
bersifat internal [1]. Client PABX dapat melakukan
panggilan telepon kepada client lain secara gratis
Page 2 of 6
`
VPN server
`
VPN Client 1
VPN Tunnel
Internet Public
`
VPN Client 2
`
`
Console PABX
Operator &
Console operator
Sentral
PABX
MDF
TERMINAL
BOX
asalkan dalam satu sentral PABX. Sehingga dalam
sebuah kantor perusahaan, komunikasi antar unit
dapat dilakukan dengan gratis. Namun jika
komunikasi keluar yang dilakukan, maka akan
dikenakan biaya telepon sesuai tarif PT. Telkom.
Gambar 1. Komponen PABX
Secara garis besar komponen penyusun dari
sistem PABX ini adalah terdiri dari :
1. Sentral PABX 2. Console PABX dan Console Operator 3. Main Distibution Frame (MDF)
Gambar 1 menggambarkan mengenai
hubungan antara komponen tersebut pada jaringan
PABX.
B. Voice Over Internet Protocol (VoIP) Transmisi percakapan dalam VoIP dilakukan
melalui jaringan komputer. Oleh karena itulah data
percakapan tersebut harus diubah terlebih dahulu
dalam bentuk digital. Tugas ini dijalankan oleh
codec (coder-decoder)[2]. Beberapa codec yang
tersedia untuk VoIP ditunjukan oleh tabel 1. Selain
berfungsi mengubah sinyal analog menjadi sinyal
digital dan sebaliknya, beberapa codec juga mampu
melakukan kompresi dan de-kompresi suara.
Transmisi data VoIP dilakukan dalam bentuk
paket-paket data. Transmisi ini menggunakan dua
protokol utama, yaitu UDP (User Datagram
Protocol) dan RTP (Realtime Protocol)[3].
Tabel 1 Jenis-jenis codec VoIP
Gambar 2. Format paket data VoIP
Gambar 3. Sesi komunikasi pada VoIP
UDP merupakan protokol pengiriman data
dimana data dikirimkan secara terus menerus dan tidak
menjamin data sampai ditujuan. Sedangkan RTP
merupakan protokol yang bertugas melakukan Framing
dan segmentasi pada data realtime. RTP menggunakan
protokol kendali yang disebut RTCP (Realtime
Transfer Control Protocol) yang bertugas mengatur
kualitas layanan (QoS) dan sinkronisasi media stream
yang berbeda. Untuk mengatur data streaming dari
VoIP digunakan protokol RTSP. IETF telah
mendefinisikan RTSP sebagai protocol server / client
yang menyediakan kendali atas pengiriman aliran data
real-time. Format packet data VoIP ditunjukan oleh
gambar 2. Manajemen panggilan dalam VoIP diatur oleh
Session Initiation Protocol (SIP). Terdapat dua
komponen utama dalam arsitektur SIP, yaitu User
Agent dan Network server. Tugas utama dari SIP
adalah melakukan pembangunan panggilan dan
pemutusan panggilan dalam sebuah sesi komunikasi.
SIP merupakan standar IETF untuk suara atau layanan
multimedia melalui jaringan internet[4]. Gambar 3
menunjukan urutan panggilan dalam SIP.
C. VPN (Virtual Private Network) Transmisi data percakapan VoIP yang
dilewatkan jaringan internet dapat ditangkap dan
diputar ulang dengan mudah oleh pihak-pihak yang
tidak diinginkan. Oleh karena itulah dibutuhkan
mekanisme pengamanan data dengan teknologi VPN.
Virtual Private Network(VPN) merupakan suatu
teknologi yang bisa membentuk jaringan private dan
aman melalui jaringan yang bersifat public / umum,
misalnya internet[5]. Secara sederhana, prinsip kerja
VPN adalah bagaimana membangun sebuah jalur
khusus yang akan dijadikan jalur lalu lintas data oleh
user-user VPN. Jalur inilah yang dinamakan tunnel
(terowongan)[6]. Gambar 4 menjelaskan prinsip kerja
VPN
Gambar 4. Prinsip kerja VPN
Jenis Codec Bit rate
ITU G.711 u-law 84.0.kbps
ITU G.722 48, 56 dan 64 kbps
ITU G.723 5.3 dan 6.4 kbps
ITU G.729 8 kbps
Ilbc 13.33 dan 15.2 kbps
GSM Full Rate 13 kbps
Link Header IP Header UDP Header RTP Header Voice Payload
x Byte 20 Byte 8 Byte 12 Byte x Byte
Format Paket
VoIP
Page 3 of 6
Dalam proses tunneling, frame data yang
akan dikirimkan dibungkus (encapsulisasi) terlebih
dahulu. Dalam proses encapsulisasi, frame tersebut
diberikan header tambahan yang berupa informasi
routing.
Pada VPN juga berlangsung proses
autentifikasi dan enkripsi. Autentikasi adalah suatu
proses untuk memastikan bahwa kedua ujung
koneksinya adalah merupakan benar user yang
diinginkan. Sedangkan enkripsi merupakan proses
perubahan pesan asli (plain text) menjadi pesan
yang tidak dapat dibaca (chipper text) dengan
menggunakan kunci (key ). Jenis-jenis enkripsi
yang disediakan oleh OpenVPN adalah AES,
Blwofish dan 3DES.
D. Parameter Kualitas Layanan VoIP Kinerja jaringan VoIP dievaluasi berdasarkan
parameter – parameter kualitas layanan VoIP, yaitu
delay, jitter, packet loss dan throughput yang
didefinisikan dan nilainya direkomendasikan oleh
ITU – T dalam standar Y.1541[7].
Delay merupakan waktu yang dibutuhkan
oleh sebuah paket data untuk sampai di penerima
dihitung mulai dari paket tersebut dikirimkan.
Standar ITU-T Y.1541 memberikan nilai maksimal
delay adalah 100ms untuk Class0
Jitter menyatakan besaran nilai dari variasi
delay yaitu perbedaan selang waktu kedatangan
antar paket data yang dikirimkan di terminal tujuan.
Dalam standar yang sama, nilai jitter maksimal
yang diijinkan adalah 50.
Salah satu kelemahan RTP adalah tidak
adanya transmisi ulang jika paket yang dikirim
hilang. Rasio atau perbandingan antara packet yang
hilang dengan packet yang dikirim merupakan
Packet loss dan dinyatakan dalam persen (%).
Dalam standar yang sama, nilai packet loss untuk
VoIP maksimal adalah 0.1%.
Troughput menyatakan besarnya bandwidth
real yang digunakan selama transfer data. Dengan
jumlah paket yang semakin besar, maka nilai
troughput akan semakin besar juga.
III. SISTEMATIKA
Diagram alir pengerjaan tugas akhir ini
seperti ditunjukan oleh gambar 5. Server VoIP
dibangun dengan menggunakan software asterisk
versi 1.2. software ini merupakan software gratis
dan dapat berjalan di windows maupun di linux.
Asterisk merupakan sebuah softswitch yang
mengatur panggilan dan menghubungkan antar
user[8]. Fungsi utama dari asterisk bisa
dianalogikan seperti fungsi dari server PABX.
Untuk melakukan installasi asterisk tidak
membutuhkan sumber daya yang besar. Karena
asterisk merupakan tipe software yang ringan
dalam menjalankannya.
Gambar 5. Diagram alir pengerjaan tugas akhir
Sistem di sisi Surabaya akan dibangun server
VoIP dan client VPN pada laptop dengan spesifikasi :
- Processor Intel(R) Pentium(R) Dual Core CPU 2.1GHz
- Memory 1 GB - Ethernet eth0 Realtek NIC - Atheros AR5007 EG Wireless network Adapter
Sedangkan di sisi Jakarta akan dibangun server
VoIP dan server VPN pada komputer dengan
spesifikasi :
- Processor Intel Pentium 4 CPU 3GHz dan memori 1 GB
- Ethernet card eth1 Micro-Star International RTL-8169 Gigabit Ethernet dan eth0 3Com
100BaseTX [Boomerang]
Client pada VoIP digunakan softphone X-Lite
yang menyediakan beberapa codec, diantaranya G711
dan GSM yang akan dibandingkan. Penggunaan
softphone lebih mudah untuk mengatur codec yang
digunakan.
Untuk layanan VPN, dibangun dengan software
OpenVPN. Open VPN merupakan salah satu software
penyedia layanan VPN yang tidak perlu lisensi dalam
penggunaannya. Layanan utama yang diberikan oleh
Open VPN adalah Authentifikasi dan Enkripsi[6].
Layanan yang disediakan diantaranya :
1. Menggunakan tunneling untuk menghubungkan
node-node client dan server dan memberikan IP
virtual.
2. Dapat dihubungkan dengan banyak client sebagai
VPN client.
Page 4 of 6
3. Menggunakan sertifikat yang dapat
melindungi jaringan privat pada saat
terhubung dengan internet.
4. Menyediakan 3 jenis cipher dengan ukuran
key yang beragam. Sehingga dapat
disesuaikan dengan kebutuhan dan bandwidth
yang tersedia.
5. Menyediakan kompresi untuk menghemat
bandwitdth.
IP publik yang digunakan di Jakarta adalah
202.159.16.28 di kantor PT. Wijaya Karya.
Sedangkan di surabaya digunakan IP 202.46.129.16.
Sisi jakarta akan di set sebagai server Open VPN
dengan IP virtual 10.8.0.1 dan sisi surabaya sebagai
Client open VPN dengan IP virtual 10.8.0.6.
Implementasi di PT Wijaya Karya dilakukan
di kantor pusat PT. Wijaya Karya di jakarta yang
akan dibangun server OpenVPN untuk melayani
client OpenVPN di berbagi kantor cabang dan
beberapa proyek besar yang membutuhkan
komunikasi telepon. Untuk server VoIP akan
dibangun dan diintegrasikan dengan jaringan
PABX yang sudah ada di kantor pusat.
Untuk penomoran VoIP client di PT. Wijaya
karya akan disusun sesuai dengan tingkat
kebutuhan user dan juga disesuaikan dengan letak
lantai client di kantor tersebut.
Pengujan dilakukan dengan bantuan software
wireshark untuk mendapatkan nilai jitter, delay,
packet loss dan troughput sistem. Selain itu juga
dilakukan pengujian dengan MOS, untuk
mengetahui kualitas panggilan untuk end-to-end
user. Pengujian mengikuti skenario perbandingan
panggilan VoIP surabaya - jakarta dengan
menggunakan OpenVPN dan tanpa menggunakan
OpenVPN.
IV. PENGUKURAN
Pengukuran dilakukan pada panggilan antara
server surabaya dan jakarta dengan penambahan
backbone VPN.
Besarnya nilai delay total dan jitter pada
panggilan VoIP Surabaya – Jakarta yang dilakukan
tanpa menggunakan VPN memiliki nilai lebih kecil
daripada dengan menggunakan VPN. Nilai delay dan
jitter ditunjukan oleh gambar 7. Hal ini disebabkan
karena pennggunaa VPN akan menambahkan header
data pada packet data sehingga packet data lebih besar
dan juga enkripsi yang dilakukan akan menambah nilai
delay sampai paket tersebut siap dimainkan. Namun,
nilai delay dan jitter sistem diatas masih memenuhi
standar ITU-T Y 1541.
Gambar 7. Perbandingan Nilai delay dan jitter
panggilan VoIP Surabaya – Jakarta
69.63
10.97
74.95
34.98
0
20
40
60
80
Delay Jitter
wa
ktu
(m
s)
Perbandingan nilai Delay-Jitter
Tanpa VPN
VPN
Gambar 6. Topologi sistem komunikasi VoIP yang dibangun di PT Wijaya Karya
Page 5 of 6
7201.32
10374.94
0.00
2000.00
4000.00
6000.00
8000.00
10000.00
12000.00
Tanpa VPN VPN
(B/s
)
Troughput
Gambar 8. Perbandingan nilai Packet loss
panggilan VoIP Surabaya – Jakarta
Nilai packet loss yang terukur adalah
0.000063% untuk panggilan dengan VPN dan
0.000065% untuk panggilan tanpa VPN. Gambar 8
menunjukan rata-rata nilai packet loss panggilan
Surabaya – Jakarta. Nilai ini jauh dibawah standar
yang diijinkan oleh ITU-T Y1541 yaitu maksimum
packet loss adalah 0.1%.
Sedangkan nilai rata-rata troughput yang
terukur adalah 7201.32 B/s untuk panggilan tanpa
VPN dan terukur 10374.94 B/s untuk panggilan
dengan VPN. Dari sini dapat dibuktikan bahwa,
dengan penambahan header VPN, maka akan
memperbesar ukuran data yang dikirmkan sehingga
troughput yang terukur pun semakin besar. Nilai
troughput ditunjukan oleh gambar 9.
Nilai rata-rata MOS didapatkan dengan
melakukan panggilan ke 10 orang client PABX PT.
Wijaya Karya Jakarta. Hasil nilai rata-rata MOS
panggilan Surabaya – Jakarta ditunjukan oleh
gambar 10. Nilai MOS panggilan dengan VPN
adalah 2, sedangkan tanpa VPN adalah 3.3. Hal ini
menunjukan bahwa dengan penambahan VPN,
kualitas panggilan menjadi menurun. Dapat
dipahami bahwa dengan kondisi jaringan yang
sama, penambahan panjang packet data akan
menurunkan kualitas sistem.
Gambar 9. Perbandingan nilai troughput panggilan
VoIP Surabaya – Jakarta
Gambar 10. Perbandingan nilai MOS panggilan VoIP
Surabaya – Jakarta
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
1. Komunikasi antara client di server Surabaya
dengan client di server Jakarta melalui
backbone VPN mempunyai packet data yang
lebih besar daripada tanpa penggunaan VPN.
Hal ini ditunjukan dengan delay jaringan dan
jitter yang lebih besar, yaitu delay jaringan
sebesar 74.95 ms untuk panggilan VoIP
dengan VPN dan 69.63 ms untuk panggilan
VoIP tanpa VPN. sedangkan nilai jitter adalah
34.98 ms untuk panggilan VoIP dengan VPN
dan 10.97 ms untuk panggilan VoIP tanpa
VPN.
2. Dengan packet data yang lebih besar, maka
transmisi data VoIP dengan jaringan VPN
menghasilkan nilai troughput yang lebih besar
yaitu 10374.94 B/s sedangkan transmisi VoIP
tanpa VPN menghasilkan nilai troughput
7201.32 B/s.
3. Penambahan VPN menurunkan kualitas
panggilan VoIP. Hal ini ditunjukan dengan
nilai MOS panggilan VoIP dengan VPN
sebesar 2 dan pada panggilan VoIP tanpa
VPN sebesar 3.
B. Saran
1. Untuk penelitian selanjutnya, perlu dilakukan
pengujian pengaruh jenis-jenis enkripsi pada
VPN untuk mendapatkan enkripsi yang paling
handal dan memiliki bandwidth paling rendah.
2. Untuk penelitian selanjutnya, perlu dilakukan
pengujian jumlah maksimum panggilan yang
dilakukan bersamaan.
3. Pengujian selanjutnya hendaknya dilakukan
pada bandwidth yang stabil, sehingga
didapatkan data yang akurat untuk masing-
masing skenario.
4. Sistem ini mampu diterapkan dengan baik
3.3
2
0
1
2
3
4
Tanpa VPN VPN
Nil
ai
MO
S
MOS SBY-JKT
0.00006
57
0.00006
30
0.0000000
0.0002000
0.0004000
0.0006000
0.0008000
0.0010000
Tanpa VPN VPN
Page 6 of 6
DAFTAR PUSTAKA
[1] Pengertian PABX, http://www.total.or.id
[2] Rafdian Rasyid, Menghitung Bandwidth yang
DibutuhkanVoip.
Http://Www.Ilmukomputer.Com. 2003
[3] Mudji Basuki. Voice over IP.
http://www.ilmukomputer.com 2002
[4] Handley, M., Schulzrinne, H. Schooler, E. and J.
Rosenberg. SIP : Session Initiation Protocol.
RFC 2543. Maret 1999
[5] Pengertian VPN, http://www.total.or.id
[6] Markus Feilner, OpenVPN. Building And
Integrating Virtual Network. Packet
Publishing Ltd, Birmingham, 2006
[7] Network Performance Objective for IP-based
Services, ITU-T Y.1541, 2002
[8] Purbo, Onno W. Cikal Bakal “Telkom
Rakyat” : Panduan Lengkap Setting VoIP.
2007
BIODATA PENULIS
Hafid Amrulloh dilahirkan di
Tulungagung pada 12 juni
1988 dan merupakan anak
kedua dari 3 bersaudara
pasangan Achmad (Alm) dan
Sri Sundari. Penulis mulai
menjalani pendidikan formal
di MI Sunan Giri Boro,
kemudian dilanjutkan MTsN
Kunir - Blitar dan lulus tahun 2003. Setelah itu,
penulis melanjutkan di SMAN 1 Boyolangu
Tulungagung dan mengambil jurusan IPA. Penulis
diterima di jurusan Teknik Elektro ITS melalui
jalur SPMB pada tahun 2006. Saat ini penulis aktif
di Lab B301 sebagai koordinator praktikum dan
aktif di berbagai kegiatan organisasi mahasiswa di
ITS. Judul tugas akhir penulis mendapatkan dana
hibah PKM dari Dikti pada bidang Penelitian.