View
268
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
Rekayasa Trafik, Jusak STIKOM Surabaya 2
Tugas Pendahuluan
1. Apa yang dimaksud dengan rekayasa trafik?
2. Apa kegunaan/fungsi mempelajari rekayasa trafik?
3. Berikan contoh-contoh aplikasi tentang rekayasa trafik?
Rekayasa Trafik, Jusak STIKOM Surabaya 3
Pengantar Barangkali kejadian seperti ini sering anda temui!!!!!
what the ...
*$^#@???
Rekayasa Trafik, Jusak STIKOM Surabaya 6
• Trafik dibangkitkan oleh pengguna sistem
• Sistem melayani (mengolah) trafik yang masuk
• Trafik dapat berupa panggilan yang harus disambungkan pada jaringan telepon, paket yang harus dirutekan pada jaringan data, request untuk web server dsb.
Sistem Incoming traffic Outgoing traffic
Pengguna
Rekayasa Trafik, Jusak STIKOM Surabaya 7
Definisi
Teletraffic theory :
The application of probability theory to the solution of problems concerning planning, performance evaluation, operation, and maintenance of telecommunication systems. (Iversen, 2002)
Tujuan teori teletraffic adalah : to make the traffic measurable in well defined units, through mathematical models derive the relationship between grade-of-service (GoS) and system capacity in such a way that theory becomes a tool by which investments can be planned (Iversen, 2002)
Rekayasa Trafik, Jusak STIKOM Surabaya 9
Klasifikasi Tugas Rekayasa Trafik
Menurut Rekomendasi ITU tentang rekayasa trafik terdapat
4 klasifikasi tugas, yaitu:
• Traffic demand characterisation,
• Grade of Service (GoS) objectives,
• Traffic control and dimensioning,
• Performance monitoring.
Rekayasa Trafik, Jusak STIKOM Surabaya 11
Traffic Demand Charaterisation
Karakterisasi trafik dilakukan dengan menggunakan model
yang mendekati perilaku statistik dari trafik jaringan dengan
jumlah populasi yang besar. Karakterisasi trafik meliputi:
• Traffic Modelling: model dibangun untuk
menyederhanakan karakteristik trafik yang sangat
kompleks ke dalam seperangkat parameter, misalnya:
mean, standard-deviation, index of dispersion counts,
dsb).
• Traffic Measurement: pengukuran terhadap trafik
dilakukan untuk melakukan validasi terhadap model dan
untuk melakukan estimasi terhadap parameter-parameter
yang didefiniskan dalam model..
Rekayasa Trafik, Jusak STIKOM Surabaya 12
Traffic Demand Charaterisation (2)
• Traffic forecasting: dibutuhkan
untuk tujuan planning and
dimensioning. Dalam proses
perencanaan seringkali
dibutuhkan bukan hanya data
permintaan trafik saat ini saja
melainkan juga ramalan akan
permintaan trafik yang akan
datang.
Rekayasa Trafik, Jusak STIKOM Surabaya 13
Grade of Service Objectives
• Grade of Service (GoS) adalah seperangkat parameter
dalam rekayasa trafik untuk memberikan pengukuran
tingkat kelayakan sistem telekomunikasi pada kondisi
tertentu. Misalnya, probabilitas blocking, probabilitas
delay dan sebagainya.
• GoS sangat berkaitan erat dengan unjuk kerja jaringan
(Network Performance) yang didefinisikan sebagai
kemampuan jaringan untuk memberikan fungsi
komunikasi antar pengguna.
• Quality of Service (QoS) dalam jaringan komunikasi
berperan besar dalam menjamin GoS secara end-to-end.
Rekayasa Trafik, Jusak STIKOM Surabaya 14
Traffic Controls and Dimensioning
• Setelah karakteristik permintaan trafik diketahui dan GoS
objectives ditentukan, maka selanjutnya rekayasa trafik
bertugas untuk memberikan desain dan operasi jaringan
dengan biaya memadai sambil menjaga agar permintaan
trafik dapat dipenuhi dan GoS tercapai.
• Network dimensioning bertugas untuk menjaga agar
jaringan memiliki kemampuan yang cukup agar
permintaan trafik dapat terenuhi. Di dalamnya termasuk
fungsi menentukan dimensi dari jaringan fisik atau logika,
desain topologi, perencanaan trafik pada saat jam sibuk,
dsb.
Rekayasa Trafik, Jusak STIKOM Surabaya 15
Traffic Controls and Dimensioning
• Traffic control adalah kontrol terhadap jaringan agar GoS
tercapai. Traffic control meliputi:
• Traffic routing,
• Network traffic management controls,
• Service protection methods,
• Packet-level traffic controls,
• Signalling and intelligent network (IN) controls.
Rekayasa Trafik, Jusak STIKOM Surabaya 16
Performance Monitoring
• Pada saat jaringan telah beroperasi
dengan baik, diperlukan
pengawasan terus-menerus
terhadap GoS yang dibutuhkan.
• Sekalipun dimensi jaringan telah
direncanakan dan diatur dengan
baik, kondisi-kondisi seperti overload
traffic, failure situations dsb yang
tidak dihitung dalam proses network
dimensioning perlu diwaspadai.
Rekayasa Trafik, Jusak STIKOM Surabaya 17
Beberapa Pertanyaan Menarik
• Bila diketahui kondisi sistem tertentu dan trafik yang masuk Bagaimana Quality of Service (QoS) yang dialami pengguna?
• Bila diketahui trafik yang masuk dengan QoS yang dipersyaratkan Bagaimana suatu sistem di-dimensioning (ditentukan dimensinya)?
• Bila diketahui kondisi sistem dan QoS tertentu Berapa beban trafik maksimum yang dapat dilayani sistem dengan
baik?
Rekayasa Trafik, Jusak STIKOM Surabaya 18
Hubungan Antar Ketiga Faktor Rekayasa Trafik menentukan hubungan antara ketiga
faktor:
1. Quality of Service (QoS)
2. Traffic load (beban trafik),
3. Sistem capacity (kapasitas sistem).
Rekayasa Trafik, Jusak STIKOM Surabaya 19
Hubungan Antar Ketiga Faktor (2)
• Sistem dapat berupa
• Perangkat tunggal (link dalam jaringan IP, packet processor, dll)
• Seluruh atau sebagaian jaringan.
• Trafik terdiri atas:
• Bits, packets, burst, flow, calls, connections.
• Tergantung pada sistem dan skala waktu yang digunakan.
• Quality of Service:
• Seperangkat parameter untuk mendefinisikan kinerja layanan yang
menentukan tingkat kepuasan user.
Rekayasa Trafik, Jusak STIKOM Surabaya 20
Hubungan Antar Ketiga Faktor (3)
• Hubungan kualitatif:
• Untuk menyatakan hubungan antara ketiga faktor secara kuantitatif,diperlukan model matematis
20
Dengan QoS tertentu Dengan
Kapasitas sistem tertentu
Dengan Beban trafik tertentu
Rekayasa Trafik, Jusak STIKOM Surabaya 21
Model dalam Rekayasa Trafik
• Model rekayasa trafik adalah model stokastik (probabilistik) • Sistem biasanya bersifat deterministik, sedangkan trafik bersofat
stokastik.
• “You never know, who calls you and when”.
• Variabel dalam model ini adalah viariabel acak, misalnya: • Jumlah panggilan,
• Waktu kedatangan panggilan.
• Variabel acak biasanya didefinisikan oleh fungsi distribusi, misalnya: • Probabilitas terdapat n panggilan.
• Proses stokastik mendeskripsikan pergerakan waktu dari variabel acak.
Rekayasa Trafik, Jusak STIKOM Surabaya 22
Teletraffic Models
Dalam rekayasa trafik terdapat tiga tipe model:
• Loss systems,
• Queueing systems,
• Sharing systems.
Rekayasa Trafik, Jusak STIKOM Surabaya 23
Simple Teletraffic Model
• Customers arrive at rate 𝜆 (customers per time unit).
• 1/𝜆=average inter-arrival time (waktu antar kedatangan).
• Customers are served by 𝑛 parallel servers.
• In the busy time, a server serves at rate 𝜇 (customers per time unit)
• There are at least 𝑛 service places and at most 𝑚 waiting places.
• It is assumed that block customers (arriving in full system) are lost.
Rekayasa Trafik, Jusak STIKOM Surabaya 24
Pure Loss System
• Finite number of servers (𝑛 < ∞), 𝑛 service places, no
waiting places (𝑚 = 0).
• If the system is full (with all 𝑛 servers occupied) when a customer
arrives,
• it is not served at all but lost
• Some customers may be lost
• From the customer’s point of view, it is interesting to know
e.g.
• What is the probability that the system is full when it arrives?
Rekayasa Trafik, Jusak STIKOM Surabaya 25
Infinite System • Infinite number of servers (𝑛 = ∞), no waiting places
(𝑚 = 0)
• No customers are lost or even have to wait before getting served
• Sometimes,
• this hypothetical model can be used to get some approximate
results for a real system (with finite system capacity)
• Always,
• it gives bounds for the performance of a real system (with finite
system capacity)
• it is much easier to analyze than the corresponding finite capacity
models
Rekayasa Trafik, Jusak STIKOM Surabaya 26
Pure Queueing System
• Finite number of servers (𝑛 < ∞), 𝑛 service places, infinite
number of waiting places (𝑚 = ∞)
• If all 𝑛 servers are occupied when a customer arrives, it occupies
one of the waiting places.
• No customers are lost but some of them have to wait before getting
served
• From the customer’s point of view, it is interesting to know
e.g.
• what is the probability that it has to wait “too long”?
Rekayasa Trafik, Jusak STIKOM Surabaya 27
Lossy Queueing System
• Finite number of servers (𝑛 < ∞), 𝑛 service places, finite
number of waiting places (0 < 𝑚 < ∞)
• If all 𝑛 servers are occupied but there are free waiting places when
a customer arrives, it occupies one of the waiting places.
• If all 𝑛 servers and all 𝑚 waiting places are occupied when a
customer arrives, it is not served at all but lost.
• Some customers are lost and some customers have to wait before
getting served.
Rekayasa Trafik, Jusak STIKOM Surabaya 28
Pure Sharing System
• Finite number of servers (𝑛 < ∞), infinite number of
service places (𝑛 +𝑚 = ∞), no waiting places.
• If there are at most 𝑛 customers in the system (𝑥 ≤ 𝑛), each
customer has its own server. Otherwise (𝑥 > 𝑛), the total service
rate (𝑛𝜇) is shared fairly among all customers.
• Thus, the rate at which a customer is served equals 𝑚𝑖𝑛 𝜇, 𝑛𝜇/𝑥 .
• No customers are lost, and no one needs to wait before the
service.
• But the delay is the greater, the more there are customers in the
system. Thus, delay is an interesting measure from the customer’s
point of view.
Rekayasa Trafik, Jusak STIKOM Surabaya 29
Lossy Sharing System
• Finite number of servers (𝑛 < ∞), finite number of service
places (𝑛 +𝑚 < ∞), no waiting places
• If there are at most 𝑛 customers in the system (𝑥 ≤ 𝑛), each
customer has its own server. Otherwise (𝑥 > 𝑛), the total service
rate (𝑛𝜇) is shared fairly among all customers.
• Thus, the rate at which a customer is served equals 𝑚𝑖𝑛 𝜇, 𝑛𝜇/𝑥 .
• Some customers are lost, but no one needs to wait before the
service.
Rekayasa Trafik, Jusak STIKOM Surabaya 30
Little’s Law
• Consider a system where
• new customers arrive at rate 𝜆.
• Assume stability:
• Every now and then, the system is empty
• Consequence:
• Customers depart from the system at rate 𝜆.
• Let
• 𝑁 = average number of customers in the system
• 𝑇= average time a customer spends in the system = average delay
• The Little’s formula
𝑁 = 𝜆. 𝑇
𝜆 𝜆
Rekayasa Trafik, Jusak STIKOM Surabaya 31
Little’s Law (2)
• Rumusan Little’s Law adalah sebagai berikut:
the average number of customers in a queueing system is
equal to the average arrival rate of customers to that
system, times the average time spent in that system.
• Little’s law juga dapat diperluas untuk menghitung jumlah
pelanggan dalam antrian sebagai berikut:
𝑁 𝑞 = 𝜆.𝑊
𝑁 𝑞 is the average number of customers in the queue,
𝑊 refers to the average time spent waiting in the queue.
Rekayasa Trafik, Jusak STIKOM Surabaya 32
Little’s Law (3)
• Little’s Law juga dapat digunakan untuk menghitung jumlah pelanggan yang sedang menerima layanan dengan rumusan:
𝑁 𝑠 = 𝜆. 𝑠
𝑁 𝑠 refers to the average number of customers in the service facility (or facilities),
𝑠 refers to the average time spent in the service box.
Note:
Perlu diketahui bahwa:
𝑁 = 𝑁𝑞 +𝑁𝑠
𝑇 = 𝑊 + 𝑠
Rekayasa Trafik, Jusak STIKOM Surabaya 33
Latihan
1. Di dalam sebuah pure loss system telekomunikasi,
panggilan datang dengan laju 20 panggilan per menit.
Apabila waktu rata-rata sebuah panggilan
menggunakan sistem adalah 30 detik. Berapa jumlah
rata-rata panggilan yang dapat dilayani oleh sistem?
2. Di dalam ruang antrian sebuah rumah sakit, setelah di
lakukan survey didapatkan fakta bahwa rata-rata selisih
waktu kedatangan antar passien adalah 2,5 menit.
Apabila seorang pasien rata-rata mendapatkan layanan
konsultasi selama 12 menit. Berapa rata-rata jumlah
pasien di dalam rumah sakit tersebut dalam 10 menit?
Rekayasa Trafik, Jusak STIKOM Surabaya 34
Latihan
3. Anggaplah sebuah link sistem telekomunikasi sebagai
sebuah pure loss system. Rata-rata sebuah panggilan
menggunakan link adalah 50 detik, sedangkan laju
kedatangan jumlah panggilan ke dalam link adalah 1,2
panggilan per detik. Apabila link hanya mampu
menampung sebanyak 45 panggilan setiap waktu
berapa jumlah panggilan yang tidak dapat
menggunakan link tersebut (loss)?
Rekayasa Trafik, Jusak STIKOM Surabaya 35
Latihan Perhatikan histori
pemrosesan paket data
oleh router ditunjukkan
dalam tabel. Tentukan:
1. Laju kedatangan
paket data.
2. Jumlah paket data di
dalam sistem
menurut Little’s Law.
Detik ke-t
(ms)
Jumlah
paket
datang
Waktu
proses oleh
router (ms)
1 80 5
3 85 7
7 100 10
8 75 4
12 82 5
15 110 12
16 90 8
18 95 8
23 92 7
25 85 6
Rekayasa Trafik, Jusak STIKOM Surabaya 36
Short History
• Ilmu rekayasa trafik dan teori
antrian digagas pertama kali oleh
seorang ahli matematika dari
Denmark bernama A.K. Erlang.
• Selanjutnya namanya digunakan
sebagai satuan ukuran statistik
dari trafik yang ditawarkan atau
trafik yang dapat dibawa pada
sebuah layanan telepon.
Recommended