Pesona indahmu

Install Omnet++

1. Run mingwenv pada Folder Omnet (Folder Omnet tidak boleh berada didalam Folder lain – Misalkan di Direktori D:\omnetpp-4.4.1)
2. Ketik $ ./configure pada CMD mingwenv
3. Ketik $ make pada CMD mingwenv
4. Ketik $ omnetpp pada CMD mingwenv untuk memulai Omnet++

Sumber : https://omnetpp.org/doc/omnetpp/InstallGuide.pdf

Simulasi IPv4 pada Omnet++

MAC-Layer-Related Sensor Network Properties

                Mac Sub-Layer merupakan bagian lapisan dari data link yang di tentukan di dalam protocol komunikasi stack. Mac Sub-Layer menyediakan mekanisme akses ke beberapa perangkat Sharing Device. Pada Wireless Medium  yang dibagi dengan beberapa perangkat, jika satu perangkat di transmisi maka perangkat lain akan menerima transmisi tersebut jika berada di dalam jangkauan yang akan menyebabkan gangguan dan tabrakan dari frame ketika transmisi dari dua atau lebih device sampai ke satu titip secara bersamaan. Untuk menghindari hal tersebut, pada Mac Sub-Layer mempunyai kemampuan untuk mengorganisir diri untuk node dan mencoba untuk mengatur singularitas di dalam jaringan dengan membiarkan pengirim dan penerima saling berkomunikasi dalam tabrakan dan bebas dari kesalahan.

Pada Data Link Layer, protocol MAC langsung mengontrol kegiatan radio yang paling memakan daya komponen node sensor. Sehingga pada protocol Mac ini akan menghemat energy pada saat kegiatan radio, menentukan bagaimana node menggunakan radio, Sharing Channel, menghindari terjadinya tabrakan, respon yang tepat waktu, dan bertahan untuk waktu lama.

Pada gambar diatas menjelaskan, user dapat menggunakan aplikasi software/algoritma pada Application Layer. Pada Transport Layer akan membantu menjaga aliran data sensor. LLC Sublayer menyediakan framing, flow control, error control, dan fasilitas manajemen link. Mac Sublayer mengelola tabrakan dan membantu dalam operasi menyadari energy node sensor. Physical Layer mengelola radio, channel, modulasi, transmisi, dan penerimaan bit pada Physical Medium

State of the Art

1 .  Medium Access Control Protocols (MAC)

MAC memiliki format frame yang digunakan untuk menyediakan lapisan Data Link dari system Ethernet LAN untuk mengontrol akses melalui saluran komunikasi. Mac digunakan pada Ethernet 3 dan didalam IEEE 802.11

• Channel Accessing Chronology : Perangkat hanya dapat mengakses slot channel yang sudah dialokasikan, dan perangkat ini berkomunikasi dengan Central Node dalam metode bebas tabrakan.
• Classification of WSN MAC Protocols
• • Contention Based MAC Protocols

  Pada Proses ini akan dilakukan ketika sebelum Node Senses Carrier mendapatkan awal dengan transmisi data.Jika Carrier sedang idle, maka Node akan memulai transmisinya. jika Node akan menunda transmisi untuk beberapa waktu acak yang biasanya ditentukan oleh Backoff sebuah algoritma.

  • Channel Polling Based MAC Protocols

  Skema ini dikenal sebagai Preamble Sampling and Low Power Listening(LPL). Pengiriman paket data prefix dengan byte tambahan dengan simbul disebut Preamble. Secara khusus, Node mengirimkan Preamble bersamaan dengan Channel untuk memastikan bahwa Node mendeteksi aktivitas radio.

  • Scheduling Based MAC Protocols

  Selama fase inisialisasi, skema penjadwalan menetapkan link bebas tabrakan antara node tetangga. Tetapi link dapat dialokasikan sebagai Frequency Division Multiplexing(FDM) bands, Time Division Multiplexing(TDM) slots, atau Code Division Multiple Access(CDMA). Pada Skema TDMA, waktu sistem dibagi menjadi slot. Slot ini kemudian ditugaskan untuk semua Node tetangga. Tetapi kontrol jadwal dengan waktu yang teratur.

  • Hybrid MAC Protocols

  Protokol Hybrid MAC menggabungkan kekuatan dari dua atau lebih skema MAC. Biasanya Protokol Hybrid MAC menggabungkan skema synchronized dengan skema asynchronous.

2. Cross-layer Protocols

Pada lapisan ini mempromosikan kerjasama di link dan jaringan lapisan yang memanfaatkan sumber daya yang terbatas secara efisien. Protokol ini dapat secara professional digunakan dalam beberapa percobaan yang dilakukan dengan menggunakan dua jenis teknologi radio, IEEE 802.15.4 pada Telos dan B-MAC pada Micas. Beberapa manfaat dalam menggunakan Cross-layer Protocols yaitu, penggunaan jadwal on-off pada Cross-layer dan MAC Framework. Skema MAC ini dirancang dimana node memilih slot waktu yang tepat berdasarkan informasi topologi local. Protokol routing juga memanfaatkan informasi topologi local untuk routing.

Berikut Tabel Perbandingan MAC Protocols :

Referensi

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877050915029002

http://ac.els-cdn.com/S1877050915029002/1-s2.0-S1877050915029002-main.pdf?_tid=df5cc8e0-c3c9-11e5-a9f9-00000aab0f6c&acdnat=1453770930_4d7f606967aa47efab2258fa9d51a9e1

Kelompok 4 :

• Dani Ibrahim 1103110151
• Almer Sofyan 1103130140
• Ahmad Yusran 1103110235
• Tijani Rijal 1103120178

Sebagaimana era awal komputer muncul, banyak rezim baru yang diaktifkan, termasuk dengan hukum “Moore” menekankan akan level dari fungsionalitas diperkecil, lebih murah, dan unit dengan power yang lebih rendah. Tentunya terdapat tiga trend yang setara pentingnya, yaitu :

• System lengkap didalam chip
• Komunikasi berintegrasi antar low-power
• Transduser berintegrasi low-power

Tiga trend tersebut berkeja bersamaan untuk menyediakan sensor yang berhubungan. Sekarang sensor berinteraksi dengan berbagai macam tempat dan wilayah untuk mendeteksi cahaya, panas, posisi, perpindahan, kehadiran zat kimia, dan sebagainya. Dalam paper ini  membahas awal explorasi dari arsitektur sistem untuk jaringan sensor. Investigasi ini didasari dengan prototipe yang terkonstruksi dari off-the-shelf (rangkaian) komponen.

Networked Sensor Chracteristics :

• Small physical size and low power consumption

Menurunkan permintaan ukuran dan daya untuk kemampuan yang diberikan merupakan factor berkendara didalam desain perangkat keras. Perangkat lunak harus membuat seefisien mungkin dalam penggunaan prosesor dan memory ketika komunikasi low-power berlangsung.

• Concurrency-intensive operations

Informasi akan secara serentak ditangkap dari sensor, dimanipulasikan, dan disebar kedalam jaringan.

• Limited Physical Parallelism and Controller Hierarchy

Jumlah dari kontroler, kemampuan dari kontroler dan kecanggihan dari level prosesor-memory-switch terhubung lebih rendah daripada didalam system konvensional. Sensor menyediakan antarmuka primitive secara langsung kepada single-chip microcontroller. Secara kontras, sistem konvensional mendistribusikan proses-proses terhadap level ganda dari kontroller

• Diversity in Design and Usage

Perangkat sensor akan mengarah ke aplikasi spesifik, daripada tujuan umum, dan hanya membawa pendukung perangkat keras yang tersedia dalam kebutuhan aplikasi

• Robust Operation

Perangkat akan menjadi banyak, secara keseluruhan tidak diwakili, dan diharapkan untuk aplikasi yang dimana akan mengoperasikan persentasi waktu yang besar. Satu-satunya jalan untuk meningkatkan kemampuan yaitu dengan mentoleransi kesalahan dari perangkat individu

Hardware Organization :

Tiga mode tidur :

• Idle : hanya mematikan prosesor
• Power down : mematikan seluruh sistem namun watchdog dan asynchronous mengganggu logic jika membangunkan
• Power save : mirip seperti power down, hanya meninggalkan asynchronous timer berjalan

Tiga LED mempresentasikan output yang terkoneksi melalui port i/o

Photo-sensor mempresentasikan perangkat analog input di garis kontrol

Radio merupakan komponen yang sangat penting. Mempresentasikan sebuah perangkat asynchronous input/output dengan waktu nyata. Radio tersebut tidak boleh memiliki buffering sehingga setiap bit harus siap sedia oleh waktu kontroler.

Sensor suhu , merupakan kelas besar sensor digital yang memiliki internal A / D konverter dan stadar antarmuka protokol chip-ke-chip.

Serial port merepresentasikan perangkat bit level asynchronous penting, dengan byte level pendukung controller

Tiny Microthreading OS (TinyOS)

Perangkat keras menyediakan ukuran fisik kecil, mode aktif power load dan inactive load. Sebuah framework sistem operasi dibutuhkan untuk menahan karakteristik tersebut dengan mengelola kemampuan perangkat keras secara efektif ketika mendukung operasi concurrency -intensive dengan maksud pendapatan modularitas dan kesukaran yang efisien.

Tiny OS mengandung dua level dari penjadwalan struktur, jadi jumlah kecil dari proses terhubung dengan peristiwa perangkat keras dan  dapat di performasikan langsung ketika running panjang terganggu.

Tiny OS Design

Sistem konfigurasi secara keseluruhan mengandung penjadwalan berskala kecil dan komponen dari graph

Komponen meiliki empat bagian :

• Command handlers : merupakan permintaan non-blocking dibuat untuk level komponen yang paling rendah
• Event handlers : suatu panggilan untuk menghadapi peristiwa dari hardware, baik itu secara langsung maupun tidak langsung
• Tasks : beraksi sebagai pekerja utama. Merupakan atomic dengan respek terhadap sesama dan bekerja untuk penyelesaian akhir
• Frames : merupakan informasi yang berkaitan dengan state yang sedang berlangsung. Perintah, peristiwa, dan tugas dan dieksekusi didalam konten dari frame

Component Types 

Pada umumnya, komponen terbagi kedalam satu dari tiga kategori :

• Hardware Abstraction Components: Peta perangkat fisik ke dalam model komponen. RFM komponen radio merupakan perwakilan dari kelas ini. Komponen ekspor ini merupakan perintah untuk memanipulasi individu I/O pin yang terhubung ke transceiver RFM dan event menginformasikan komponen lain tentang transmisi dan penerimaan bit.
• Synthetic Hardware Components: Mensimulasikan perilaku perangkat keras canggih. Contohnya adalah komponen Radio Byte. Mendasari data ke modul RFM  dan sinyal ketika seluruh byte telah selesai.
• High Level Software Components: Melakukan kontrol, routing dan semua transformasi data. Contoh dari komponen ini adalah modul messaging. Ia melakukan fungsi mengisi buffer paket sebelum transmisi dan kiriman pesan yang diterima ke tempat mereka secara tepat.

Putting it All Together

Aplikasi ini terdiri dari sejumlah sensor yang terdistribusikan di dalam area lokal. Mereka memantau suhu dan kondisi cahaya dan mengirimkan pengukuran mereka secara berkala ke stasiun pusat. Setiap sensor tidak hanya bertindak sebagai sumber data, tetapi juga melanjutkan data untuk sensor yang berada di luar jangkauan base station.
Ada tiga perangkat I / O pada layanan aplikasi: jaringan, sensor cahaya, dan sensor suhu.
Aplikasi bekerja dengan memiliki base station yang menyiarkan perubahan jalur secara berkala. Setiap sensoryang berada dalam jangkauan mencatat identitas base station dan kemudian menyiarkan ulang setiap perubahan tersebut. Setiap sensor mengingat perubahan awal yang diterima di era, dan menggunakan sumber tersebut sebagai tujuan untuk routing data ke base station.
Pada tingkat tinggi, ada tiga peristiwa penting bahwa setiap perangkat harus merespon: kedatangan update rout, kedatangan pesan yang perlu diteruskan, dan pengumpulan data baru.
Setelah suhu dan informasi cahaya telah dikumpulkan, aplikasi menggunakan perintah send_message untuk melakukan transfer.

Small Physical Size

Small Physical Size : Jelas bahwa ukuran kode sistem lengkap  termasuk aplikasi jaringan sensor dengan multi-hop routing yang sederhana. Secara khusus, penjadwalan hanya menempati 178 byte dan aplikasi sensor jaringan yang lengkap hanya membutuhkan sekitar 3kb instruksi memori.

Concurrency-Intensive Operations

Concurrency-intensive operations : sensor jaringan perlu menangani beberapa arus informasi secara bersamaan. Dalam konteks ini, karakteristik dasar penting dari sensor jaringan itu konteks perubahann kecepatan.

Efficient Modularity

Efficient Modularity : Salah satu karakteristik kunci dari sistem ini adalah bahwa peristiwa dan perintah dapat menyebar melalui komponen secara cepat.

WEP (Wired Equivalent Privacy) ialah suatu metoda pengamanan jaringan nirkabel atau wireless. WEP merupakan standar keamanan dan enkripsi pertama yang digunakan oleh wireless. Enkripsi WEP menggunakan kunci yang dimasukkan oleh administrator ke client maupun access point, kunci tersebut harus sesuai dengan yang diberikan access point kepada klien, dengan cara yang di masukkan adalah klien untuk authentikasi menuju access point. Cara memberikan password pada WEP terdiridari 64 bit dan 128 bit dengan menggunakan format karakter Hexxadecimal dan ASCII.

Jumlah karakter yang diberikan pada WEP:

-64 bit Hexadecimal terdiri dari 8 karakter ( angka 0-9 dan huruf A-F)

-64 bit ASCII  terdiri dari 5 karakter (seluruh karakter yang ada di keyboard)

-128 bit Hexadecimal terdiri dari 16 karakter (angka 0-9 danhuruf A-F)

-128 bit ASCII terdiri dari 10 karakter (seluruh karakter yang ada di keyboard)

WEP dianggap mudah ditembus dengan metode sederhana sehingga perlu adanya enkripsi yang lebih kuat.

WEP adalah security untuk wireless yang agak lama. Jenis security ini mudah untuk dicrack atau di sadap orang luar . WEP menggunakan 64bit dan 128bit. Ada dua cara untuk memasukkan WEP key, dengan cara anda setkan sendiri atau generate menggunakan passphrase. Passphrase akan mengenerate automatic WEP key untuk anda bila anda masukkan abjad dan tekan generate. Untuk pengatahuan anda, ia hanya boleh memasukkan 0-9 dan A-F (hexadecimal). Kepanjangan key bergantung jenis securiy anda, jika 64bit, anda masukkan 10key, dan untuk 128key anda masukkan 26key.  Tak boleh kurang dan lebih.

WPA (Wi-Fi Protected Access) adalah suatu sistem yang juga dapat diterapkan untuk mengamankan jaringan nirkabel.Metoda pengamanan dengan WPA ini diciptakan untuk melengkapi dari sistem yang sebelumnya, yaitu WEP. WPA dianggap lebih aman karena sulit ditembus dengan metode sederhana. Tujuan utamanya untuk membangun aplikasi yang dapat mengakses internet dari telepon genggam atau PDA. Standar protokol untuk aplikasi wireless (seperti yang digunakan pada ponsel). WAP adalah sebuah protocol atau sebuah teknik messaging service yang memungkinkan sebuah hp digital atau terminal mobile yang mempunyai fasilitas WAP, melihat/membaca isi sebuah situs di internet dalam sebuah format text khusus. Situs internet ini harus merupakan situs dengan fasilitas WAP. Panjang key adalah 8-63, anda boleh memasukkan sama ada 64 hexadecimal atau ASCII(seperti biasa).

WPA terdiri dari dua jenis:

1.WPA

a.WPA radius

b.WPA / PSK

Simulasi :

membuat security key connect ke  wifi .Setelah connect masuk ke 192.168.2.1 di browser anda. Maka akan muncul tampilan seperti berikut :

Masuk ke Access Restriction

–      – Enter Police name bisa diubah dengan nama yang anda inginkan.

–      – Edit List apabila anda ingin melihat range IP Address yang di block. Klik edit list maka akan muncul tampilan dibawah ini.

Pada gambar diatas, apabila settingannya di permit maka hanya range ip address diatas yang bisa connect, sebaliknya apabila settingannya di prevent maka range ip address diatas yang tidak bisa connect alias di block.

– – Allow digunakan apabila ingin mengaktifkan situs-situs yang ingin di block.

– – Schedule Day apabila anda ingin membatasi waktu penggunaan dari internet tersebut berdasarkan      harinya. Sedangkan schedule Time apabila anda ingin membatasi penggunaan internet sampai jam tertentu.

– – Website Blocking Key URL Address adalah alamat website yang ingin anda block.

– – Website Blocking by Keyword yaitu kita bisa memasukkan kata yang tidak boleh di akses oleh pengguna internet tersebut. Misalnya pada contoh diatas kata “Korea”, apabila seseorang searching dengan kata tersebut maka akan langsung di block atau tidak dapat di akses.

– – Blocked Application adalah aplikasi-aplikasi yang di blok misalnya,http,POP3.

1. AODV (Ad-hoc On Demand Distance Vector)

AODV adalah sebuah routing protokol yang dibuat untuk jaringan MANET. AODV merupakan on demand routing,dengan maksud algoritma ini akan membangun rute antara node hanya apabila diinginkan oleh sumber node. AODV memelihara rute tersebut sepanjang masih dibutuhkan oleh sumber node. AODV menggunakan sequence number untuk memastikan bahwa rute yang dihasilkan adalah loop-free dan memliki informasi routing yang paling update.

Di dalam AODV setiap node bertanggung jawab untuk memelihara informasi rute yang telah disimpan di dalam routing table-nya. Pada saat pengiriman data, apabila terjadi perubahan topologi yang mengakibatkan suatu node tidak dapat dituju dengan menggunakan informasi rute yang ada di routing table, maka suatu node akan route error packet (RRER) ke node tetangganya dan node tetangganya akan mengirim kembali RRER demikian seterusnya hingga menuju source node .Setiap node yang memperoleh RRER ini akan menghapus informasi yang mengalami error di dalam routing table-nya. Kemudian source node akan melakukan route discovery process kembali apabila rute tersebut masih diperlukan.

2. DSDV (Destination Sequenced Distanced Vector)

DSDV merupakan algoritma routing procol ad hoc proaktif yang didasari pada Bellman – Ford yang pertama kali dikenalkan, kontribusi algoritma ini adalah untuk mengatasi Routing Loop. Pada DSDV, digunakan sequence number untuk mengirimkan pesan pada jaringan. Sequence number dihasilkan juga saat ada perubahan dalam jaringan, hal ini terjadi karena sifat table routing node pada pada jaringan yang menggunakan protokol proaktif yang update secara periodik, serta Trigered update uang digunakan oleh node untuk mengupdate node yang masuk dan keluar dari jaringan.

Dalam metode routing DSDV, setiap node yang berada dalam jaringan , akan memelihara tabel routing ke node tetangganya, tabel routing yang dimiliki oleh setiap node berisi tentang : alamat tujuan node, jumlah hop yang diperlukan untuk mencapai tujuan, serta sequenced number. Jika tabel routing dalam satu node telah diupdate, maka akan dipilih rute untuk mencapai node tujuan dengan beberapa pertimbangan sebagai berikut :

• Memiliki sequence number yang terbaru, hal ini dapat dilihat dari nilai sequenced number yang paling besar
• Jika nilai sequence number sama, maka akan dilihat nilai metricnya, nilai metric yang lebih kecil akan dipilih.

Penerapan protocol DSDV memiliki kelebihan , yaitu :

• DSDV menjamin tidak ada looping route
• DSDV dapat mereduksi masalah count to infinity
• DSDV dapat menghindari trafik lebih dengan kenaikan drastis update penuh untuk dump
• DSDV hanya memaintenence path terbaik menuju tujuan, dari sekian banyak path ketujuan.

Keterbatasan yang dimiliki algoritma routing protocol DSDV ini menjadi kelemahannya, yaitu :

• Banyak memakan alokasi bandwith untuk broadcasting informasi yang tidak terlalu berguna, meskipun tidak ada perubahan yang berarti pada topologi jaringan, hal ini dikarenakan sifatnya yang selalu update setiap waktunya.
• DSDV tidak mensupport multi path routing.
• Sangat sulit untuk mendeterminasi waktu delay saat broadcasting informasi kesemua node.
• Table routing pada node dijaringan DSDV sangat sulit untuk dimaintence pada jaringan berskala besar, mengingat jumlah node yang banyak dan dan luas jaringan yang semakin diperluas (scalable) yang meningkatkan overhead.

Berikut adalah proses secara keseluruhan algoritma routing protocol DSDV :

1. Diawal tranmisi sebelum dilakukan , tiap node memiliki table yang berisi data node node dalam jaringan.
2. Jika terjadi perubahan topologi jaringan setelah paket data dikirimkan, table routing akan diupdate secara periodic.
3. Jika tidak ada permasalah pada topologi jaringan, makan node akan dikirimkan setelah node sumber dan node tujuan dinisialisasi, lalu paket akan sampai ke node tujuan.

Dibawah ini Flowchart proses kerja DSDV secara umum

3. DSR (Dynamic Source  Routing)

Dynamic Source Routing (DSR) protokol adalah sebuah protokol routing yang sederhana dan efisien dirancang khusus untuk digunakan dalam jaringan wireless multi-hop ad hoc mobile node. DSR memungkinkan sebuah jaringan bisa mengatur dan menkonfigurasi sendiri, tanpa memerlukan infrastruktur jaringan yang ada atau admin. DSR telah dilakukan oleh berbagai kelompok, dan dicoba di beberapa testbeds. Jaringan menggunakan protokol DSR telah terhubung ke Internet. DSR dapat interoperate dengan Mobile IP, dan node menggunakan Mobile IP dan DSR telah bisa bermigrasi antara WLAN, layanan data seluler dan DSR jaringan mobile ad hoc.

Protokol ini terdiri dari dua mekanisme utama ”Route Discovery” dan ”Route Maintenence”, yang bekerja sama untuk memu-ngkinkan node untuk menemukan dan mempertahankan rute ke tujuan dalam jaringan ad hoc.

Protokol ini terdiri dari dua mekanisme utama ”Route Discovery” dan ”Route Main- tenence”, yang bekerja sama untuk memu- ngkinkan node untuk menemukan dan mem- pertahankan rute ke tujuan dalam jaringan ad hoc.

 (1).Route Discovery pada routing DSR

Jika node A memiliki Route Cache rute ke node E, maka rute ini segera digunakan. Jika tidak, protokol Discovery Rute dimulai:

• Node A mengirim paket routerequest den- gan cara flooding pada jaringan.
•  Jika node B mendapat paket RouteRequest dari target yang sama (node A) atau jika alamat node B sudah terdaftar di Record Route, Kemudian node B membuang routerequest tersebut.
• Jika node B adalah target dari route discovery, maka node B akan mengirim routereply ke node A. Routereply berisi daftar dari sumber node ke tujuan dengan jarak tependek. Jika node A menerima RouteReply, daftar tersebut akan disimpan dan akan dikirim ke node berikutnya untuk menuju target.
• Jika node B bukan tujuannya, maka node B akan mengirim RouteRequest ke neighbore node untuk melanjutkan routingnya.

 (2).Pesan Eror

Pada setiap node DSR bertanggung jawab untuk mengirimkan dan mengkonfirmasi bahwa hop berikutnya dalam Sumber Route menerima paket. Juga masing-masing paket hanya diteruskan sekali oleh node (hop-by-hop routing). Jika sebuah paket tidak dapat diterima oleh sebuah node, paket ditransmisikan ulang beberapa kali sampai jumlah maksimum dan konfirmasi diterima dari hop berikutnya. Hanya jika hasil retransmisi mengalami kegagalan, pesan RouteError dikirim ke inisiator, yang dapat menghapus bahwa Sumber Rute dari Route Cache. Jadi inisiator dapat memeriksa Rute Cache untuk rute lainnya untuk target. Jika tidak ada rute di cache, paket RouteRequest dikirimkan lagi.

sumber: anakkebo.wordpress.com, Arifin Journal