QOS

Ketika kita pertama kali mendengar kata QoS atau Quality of Service kita pasti mengartikannya sebagai kualitas dari suatu pelayanan. Sebenarnya, Quality of Service (QoS) sangat popular  dan menyimpan banyak istilah yang sangat sering dilihat dari perspektif yang berbeda yaitu dari segi jaringan (networking), pengembangan aplikasi (application development) dan lain sebagainya.

Dari segi networking, QoS mengacu kepada kemampuan memberikan pelayanan berbeda kepada lalulintas jaringan dengan kelas-kelas yang berbeda. Tujuan akhir dari QoS adalah memberikan network service yang lebih baik dan terencana dengan dedicated bandwith, jitter dan latency yang terkontrol dan meningkatkan loss karakteristik. Atau QoS adalah kemampuan dalam menjamin pengiriman arus data penting atau dengan kata lain kumpulan dari berbagai kriteria performansi yang menentukan tingkat kepuasan penggunaan suatu layanan.

Quality of Service (disingkat menjadi QoS) merupakan mekanisme jaringan yang memungkinkan aplikasi-aplikasi atau layanan dapat beroperasi sesuai dengan yang diharapkan. (http://id.wikipedia.org/wiki/Quality_of_Service)

Quality of Service (QoS) refers to the capability of a network to provide better service to selected network traffic over various technologies, including Frame Relay, Asynchronous Transfer Mode (ATM), Ethernet and 802.1 networks, SONET, and IP-routed networks that may use any or all of these underlying technologies. The primary goal of QoS is to provide priority including dedicated bandwidth, controlled jitter and latency (required by some real-time and interactive traffic), and improved loss characteristics. Also important is making sure that providing priority for one or more flows does not make other flows fail. QoS technologies provide the elemental building blocks that will be used for future business applications in campus, WAN, and service provider networks.

Quality of Service (QoS) digunakan untuk mengukur tingkat kualitas koneksi jaringan TCP/IP internet atau intranet. Ada beberapa metode untuk mengukur kualitas koneksi seperti konsumsi bandwidth oleh user, ketersediaan koneksi, latency, losses dll. Sekarang kita bahas istilah – istilah dalam Quality of Service,

Bandwidth

Bandwidth adalah kapasitas atau daya tampung kabel ethernet agar dapat dilewati trafik paket data dalam jumlah tertentu. Bandwidth juga bisa berarti jumlah konsumsi paket data per satuan waktu dinyatakan dengan satuan bit per second [bps]. Bandwidth internet di sediakan oleh provider internet atau yang kita kenal ISP dengan jumlah tertentu tergantung sewa pelanggan. Dengan QoS kita dapat mengatur agar user tidak menghabiskan bandwidth yang di sediakan oleh provider.

Latency

Jika kita mengirimkan data sebesar 3 Mbyte pada saat jaringan sepi waktunya 5 menit tetapi pada saat ramai 15 menit, hal ini di sebut latency. Latency pada saat jaringan sibuk berkisar 50 – 70 msec.

Losses

Losses adalah jumlah paket yang hilang saat pengiriman paket data ke tujuan, kualitas terbaik dari jaringan LAN / WAN memiliki jumlah losses paling kecil.

Availability

Availability berarti ketersediaan suatu layanan web, smtp, pop3 dan aplikasi pada saat jaringan LAN / WAN sibuk maupun tidak.

Jaringan

Jaringan adalah komputer-komputer (host-host) yang saling terhubung ke suatu komputer server dengan menggunakan topologi tertentu, dalam satu area tertentu. Suatu jaringan dapat dikatakan traffiknya padat atau tinggi, apabila banyak host yang melakukan koneksi ke server didalam jaringan tersebut. Sehingga lalulintas paket data yang padat dalam  jaringan.

Kinerja jaringan komputer dapat bervariasi akibat beberapa masalah, seperti halnya masalah bandwidth, latency dan jitter, yang dapat membuat efek yang cukup besar bagi banyak aplikasi. Sebagai contoh, komunikasi suara (seperti VoIP atau IP Telephony) serta video streaming dapat membuat pengguna frustrasi ketika paket data aplikasi tersebut dialirkan di atas jaringan dengan bandwidth yang tidak cukup, dengan latency yang tidak dapat diprediksi, atau jitter yang berlebih.

Fitur Quality of Service (QoS) ini dapat menjadikan bandwidth, latency, dan jitter dapat diprediksi dan dicocokkan dengan kebutuhan aplikasi yang digunakan di dalam jaringan tersebut.

Parameter QoS

Performansi mengacu ke tingkat kecepatan dan keandalan penyampaian berbagai jenis beban data di dalam suatu komunikasi. Performansi merupakan kumpulan dari beberapa parameter besaran teknis, yaitu :

·                     Throughput, yaitu kecepatan (rate) transfer data efektif, yang diukur dalam bps. Troughput merupakan jumlah total kedatangan paket yang sukses yang diamati pada destination selama interval waktu tertentu dibagi oleh durasi interval waktu tersebut.

·                     Packet Loss, merupakan suatu parameter yang menggambarkan suatu kondisi yang menunjukkan jumlah total paket yang hilang, dapat terjadi karena collision dan congestion pada jaringan dan hal ini berpengaruh pada semua aplikasi karena retransmisi akan mengurangi efisiensi jaringan secara keseluruhan meskipun jumlah bandwidth cukup tersedia untuk aplikasi-aplikasi tersebut. Umumnya perangkat jaringan memiliki buffer untuk menampung data yang diterima. Jika terjadi kongesti yang cukup lama, buffer akan penuh, dan data baru tidak akan diterima.

Tabel 2.4 Packet loss

KATEGORI DEGREDASI	PACKET LOSS
Sangat bagus	0
Bagus	3 %
Sedang	15 %
Jelek	25 %

·                     Delay (latency), adalah waktu yang dibutuhkan data untuk menempuh jarak dari asal ke tujuan. Delay dapat dipengaruhi oleh jarak, media fisik, kongesti atau juga waktu proses yang lama. Adapun komponen delay adalah sebagai berikut:

Tabel 4.1 Komponen delay

Jenis Delay	Keterangan
Algorithmic delay	Delay ini disebabkan oleh standar codec yang digunakan. Contohnya, Algorithmic delay untuk G.711 adalah 0 ms
Packetization delay	Delay yang disebabkan oleh peng-akumulasian bit voice sample ke frame. Seperti contohnya, standar G.711 untuk payload 160 bytes memakan waktu 20 ms.
Serialization delay	Delay ini terjadi karena adanya waktu yang dibutuhkan untuk pentransmisian paket IP dari sisi originating (pengirim).
Propagation delay	Delay ini  terjadi karena perambatan atau perjalanan. Paket IP di media transmisi ke alamat tujuan. Seperti contohnya delay propagasi di dalam kabel akan memakan waktu 4 sampai 6 ms per kilometernya.
Coder (Processing) Delay	Waktu yang diperlukan oleh Digital Signal Processing (DSP) untuk mengkompres sebuah block PCM, nilainya bervariasi bergantung dari codec dan kecepatan prosessor

Ilustrasi Delay dalam telekomunikasi

Tabel 4.2 One-Way Delay/Latensi

KATEGORI LATENSI	BESAR DELAY
Excellent	< 150 ms
Good	150 s/d 300 ms
Poor	300 s/d 450 ms
Unacceptable	> 450 ms

·                     Jitter, atau variasi kedatangan paket, hal ini diakibatkan oleh variasi-variasi dalam panjang antrian, dalam waktu pengolahan data, dan juga dalam waktu penghimpunan ulang paket-paket di akhir perjalanan jitter. Jitter lazimnya disebut variasi delay ,berhubungan eart dengan latency, yang menunjukkan banyaknya variasi delay pada taransmisi data  di jaringan. Delay antrian pada router dan switch dapat menyebabkan jitter.

Tabel 2.3 Jitter

KATEGORI DEGRADASI	PEAK JITTER
Sangat bagus	0 ms
Bagus	0 s/d 75 ms
Sedang	76 s/d 125 ms
Jelek	125 s/d 225 ms

·                     MOS (Mean Opinion Score)

Kualitas sinyal yang diterima biasanya diukur secara subjektif dan objektif. Metoda pengukuran subyektif yang umum dipergunakan dalam pengukuran kualitas speech coder adalah ACR (Absolute Category Rating) yang akan menghasilkan nilai MOS (Mean Opinion Score). Tes subyektif ACR meminta pengamat untuk menentukan kualitas suatu speech coder tanpa membandingkannya dengan sebuah referensi. Skala rating umumnya mempergunakan penilaian yaitu beruturut – turut: Exellent, Good, Fair, Poor dan Bad dengan nilai MOS (Mean Opinion Score) berturut – turut: 5, 4, 3, 2 dan 1. Kualitas suara minimum mempunyai nilai setara MOS 4.0.

·                     Echo Cancelation

Untuk menjamin kualitas layanan voice over packet terutama disebabkan oleh echo karena delay yang terjadi pada jaringan paket maka perangkat harus menggunakan teknik echo cancelation. Persyaratan performansi yang diperlukan untuk echo canceller harus mengacu standar internasional ITU G.165 atau G.168.

·                     Post Dial Delay

PDD (Post-Dial Delay) yang diijinkan kurang dari 10 detik dari saat digit terakhir yang dimasukkan sampai mendapatkan ringing back.

Penyebab QoS yang Buruk

Terdapat beberapa faktor pengganggu dalam jaringan yang menyebabkan turunya nilai QoS, yaitu :

·                     Redaman, yaitu jatuhnya kuat sinyal karena pertambahan jarak pada media transmisi. Setiap media transmisi memiliki redaman yang berbeda-beda, tergantung dari bahan yang digunakan. Untuk mengatasi hal ini, perlu digunakan repeater sebagai penguat sinyal. Pada daerah frekuensi tinggi biasanya mengalami redaman lebih tinggi dibandingkan pada daerah frekuensi rendah.

·                     Distorsi, yaitu fenomena yang disebabkan bervariasinya kecepatan propagasi karena perbedaan bandwidth. Untuk itu, dalam komunikasi dibutuhkan bandwidth transmisi yang memadai dalam mengakomodasi adanya spektrum sinyal. Dianjurkan digunakan pemakaian bandwidth yang seragam, sehingga distorsi dapat dikurangi.

Ilustrasi pengaruh bandwith terhadap distorsi

·                     Noise

è Noise ini sangat berbahaya, karena jika terlalu besar akan dapat mengubah data asli yang dikirimkan.

Jenis-jenis noise dalam jaringan :

a.       Thermal noise

ü    Terjadi pada media transmisi bila suhunya diatas suhu mutlak (0ºK)

ü    Akibat pergerakan elektron secara random dan memiliki karakteristik energi terdistribusi seragam

ü    Menjadi faktor yang menentukan batas bawah sensitifitas sistem penerima

b.       Intermodulation noise

ü    Terjadi karena ketidak-linieran komponen transmitter dan receiver

ü    Sinyal output merupakan penjumlahan dan perbedaan dari sinyal input

ü    Sistem diharapkan linear sehingga sinyal output = sinyal input

c.       Impulse noise

ü    Pulsa-pulsa iregular atau spikes

ü    Durasi pendek

ü    Amplituda tinggi

ü    Pengaruh kecil pada komunikasi telepon analog

ü    Pengaruh besar pada komunikasi data

d.       Crosstalk

ü    Gandengan yang tidak diinginkan antar lintasan sinyal → media metal (twisted pair & koaksial)

ü    Penyebab:

4       Gandengan elektris

4       Pengendalian respon frekuensi yang buruk

ü    Contoh : ketika bertelepon, kita mendengarkan percakapan lain

e.       Echo

ü    Terjadi ketika sinyal yang dikirim oleh transmitter kembali (feedback) kepadanya.

Perbaikan QoS

Dalam usaha menjaga dan meningkatkan nilai QoS, dibutuhkan teknik untuk menyediakan utilitas jaringan, yaitu dengan mengklasifikasikan dan memprioritaskan setiap informasi sesuai dengan karakteristiknya masing-masing. Contohnya, terdapat paket data yang bersifat sensitif terhadap delay tetapi tidak sensitif terhadap packet loss seperti VoIP, ada juga paket yang bersifat sensitif terhadap packet loss tetapi tidak sensitif terhadap delay seperti transfer data. Untuk itu perlu dilakukan pengklasifikasian paket dan pengurutan prioritas paket dari yang paling tinggi sampai terendah.

Klasifikasi dan Prioritas Paket

Sumber : (http://www.cisco.com/en/US/docs/internetworking/technology/handbook/QoS.pdf)

                www.wikipedia.com

www.google.com