ANALISIS LAYANAN KINERJA JARINGAN VOIP PADA PROTOKOL SRTP DAN VPN

ANALISIS LAYANAN KINERJA JARINGAN VOIP  PADA PROTOKOL SRTP DAN VPN

PROPOSAL SKRIPSI

Oleh:

Vicky Ainur Ridho

NIM 101910201099

PROGRAM STUDI STRATA 1 TEKNIK ELEKTRO

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS JEMBER

2013

BAB 1  PENDAHULUAN

1.1              Latar Belakang

Pada masa kini, teknologi jaringan komputer mengalami perkembangan yang sangat cepat, dimana teknologi tersebut memungkinkan untuk saling bertukar informasi dan data, bahkan dapat saling berkomunikasi dan bertukar informasi berupa suara atau video secara langsung. Dengan perkembangan teknologi jaringan komputer, memungkinkan kita untuk bertukar informasi melalui media suara yang dikenal dengan VoIP (Voice Over Internet Protocol).

VoIP adalah teknologi yang menawarkan layanan transmisi suara secara langsung melalui internet dengan menggunakan Internet Protocol. Dengan teknologi ini mengubah suara menjadi kode digital melalui jaringan paket-paket data, bukan melalui sirkuit analog telepon biasa atau yang biasanya disebut dengan PSTN (Public Switching Telephone Network). Teknologi ini dapat menghemat biaya komunikasi, karena teknologi ini bersifat gratis.

Namun, komunikasi menggunakan VoIP tidak memiliki jaminan keamanan terhadap data paket pada setiap komunikasi suara yang dilakukan. Hal tersebut disebabkan oleh media transmisi paket data yang melalui unprotected network pada jaringan public internet, sehingga memungkinkan untuk pihak yang tidak berwenang untuk melakukan penyadapan komunikasi. Macam-macam gangguan yang terjadi pada data yang melewati suatu jaringan antara lain: data disalah gunakan, pembajakan dari isi data dan tidak dapat mengakses server dikarenakan server kelebihan muatan. Salah satu upaya penanggulangan terhadap usaha penyadapan yang dilakukan oleh pihak yang tidak berwenang adalah menambah keamanan pada arsitektur VoIP. Beberapa metode pengamanan pada VoIP seperti menggunakan SRTP (Secure Real Time Protocol), atau dapat juga dengan menggunakan VPN (Virtual Private Network). Sebaliknya, dengan menggunakan beberapa metode keamanan dalam jaringan VoIP, maka semakin berat juga hambatan yang dilalui oleh data tersebut karena data akan melewati beberapa tahap keamanan sebelum pada akhirnya terkirim pada tujuannya yang menyebabkan Delay.

Teknologi VoIP mungkin sangat menguntungkan bagi para penggunanya, karena menyediakan media komunikasi yang murah, namun sedikit yang sadar dengan sisi keamanan pada VoIP itu sendiri. Sehingga perlu ditambahkan proteksi pada arsitektur VoIP demi terjaganya privasi dari komunikasi, selain itu juga perlu sedikit dipertimbangkan terkirimnya data secara real-time agar tercapainya Quality Of Service (QoS) pada jaringan VoIP.

QoS adalah isu utama dalam implementasi sebuah jaringan VoIP. Tujuan dari QoS dalam sebuah jaringan VoIP adalah menjamin lalu lintas paket suara atau media koneksi tidak akan ditunda, atau terjadi gangguan akibat lalu lintas lain yang memiliki prioritas lebih rendah.

1.2  Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah yang diangkat pada proposal skripsi ini adalah sebagai berikut:

1.      Bagaimana cara mengimplementasikan protokol SRTP dan VPN dalam jaringan VoIP?

2.      Metode apakah yang baik untuk digunakan dalam tujuan mencapai keamanan dalam jaringan VoIP demi tercapainya QoS? 

1.3  Batasan Masalah

1.      Implementasi dilakukan pada jaringan VoIP dengan menggunakan protokol SRTP dan protokol VPN.

2.      Parameter yang digunakan untuk pengukuran QoS adalah delay, jitter, dan packet loss.

3.      Pengukuran menggunakan software network protocol analyzer seperti: Aethereal, sebagai pengukur kualitas VoIP dan pengujian keamanan menggunakan software network traffic analyzer seperti: Wireshark.

4.      Pengujian dilakukan pada jaringan VoIP yang menggunakan sistem keamanan dan tanpa sistem keamanan. .

5.      Membandingkan parameter keberhasilan penyampaian paket loss,waktu tunda dan througput serta hubungan antar paket loss dan waktu tunda.

1.4  Tujuan

Tujuan dari pembuatan proposal skipsi ini adalah untuk mengetahui kinerja dan keamanan jaringan VoIP yang menerapkan penggunaan protokol SRTP dan VPN. Teknologi VoIP pada masa kini sudah banyak dikembangkan, dan teknologi ini memiliki banyak keunggulan. Keunggulan tersebut diantaranya dari segi biaya, bandwidth, dan kemudahan pengembangannya.

Dari segi biaya, keunggulan VoIP adalah:

·                     Biaya lebih rendah untuk sambungan langsung jarak jauh karena biaya yang dibutuhkan hanya merupakan biaya untuk koneksi internet.

·                     VoIP bisa memanfaatkan infrastruktur jaringan data yang sudah ada untuk suara sehingga tidak memerlukan tambahan biaya bulanan untuk penambahan komunikasi suara.

Dari segi bandwidth, penggunaan bandwidth pada VoIP lebih kecil daripada telepon biasa. Dengan majunya teknologi, penggunaan bandwidth untuk suara sekarang ini menjadi sangat kecil. Teknik pemampatan data memungkinkan suara hanya membutuhkan bandwidth sekitar 8 kbps. Sedangkan pada PSTN membutuhkan bandwidth sekitar 64 kbps. Dengan semakin banyaknya perkembangan teknologi VoIP, maka diperlukan sebuah sistem keamanan yang menjamin kerahasiaan data pada saat komunikasi dilakukan. .

1.5   Manfaat

Manfaat yang ada pada pembuatan tugas akhir ini adalah mengetahui teknologi keamanan yang bisa diterapkan pada teknologi VoIP, sehingga berguna untuk pengembangan VoIP ke tingkat yang selanjutnya. Karena VoIP berjalan pada jaringan yang mana keamanan tidak dapat dipastikan, maka dari itu sistem keamanan pada VoIP sebaiknya diterapkan.

.

BAB 2  TINJAUAN PUSTAKA

VoIP atau yang juga disebut dengan IP Telephony System melakukan transmisi suara sebagai paket data melalui private atau public internet protocol (IP). VoIP menjadi alternatif lain dari layanan telepon yang telah umum digunakan yaitu yang menggunakan jaringan PSTN. Evolusi layanan pengiriman suara dari PSTN ke VoIP dikarenakan kemampuan dari jaringan IP yang dapat mengirim bit data dengan lebih efektif baik dari segi biaya maupun performa. VoIP yang menggunakan paket-switcing protocol memungkinkan berjalan di berbagai jenis jaringan, seperti jaringan public, private, kabel, bahkan wireless.

Komunikasi menggunakan VoIP tidak memiliki jaminan terhadap data paket di setiap komunikasi suara yang dilakukan, sehingga memungkinkan untuk pihak yang tidak mempunyai wewenang untuk melakukan penyadapan komunikasi yang sedang dilakukan. Penanggulangan dari penyadapan adalah implementasi protokol SRTP dan implementasi VoIP pada jaringan VPN yang mengimplementasikan protokol IPsec. Untuk mengetahui kinerja dari implementasi sistem keamanan pada VoIP ini dilakukan dua pengujian. Untuk mengetahui kinerja dari implementasi sistem keamanan pada VoIP ini dilakukan dua pengujian. Pengujian pertama adalah untuk mengetahui tingkat QoS (Quality of Service). Dan analisis yang kedua adalah survei untuk mengetahui nilai MOS (Mean Opinion Score).

Quality of Service (QoS) didefinisikan sebagai sebuah mekanisme atau cara yang memungkinkan layanan dapat beroperasi sesuai dengan karakteristiknya masing-masing dalam jaringan IP. QoS bertujuan untuk menyediakan kualitas yang berbeda-beda dan memberikan prioritas untuk beragam kebutuhan akan layanan di dalam jaringan IP.Sedangkan pada Quality of Service (QoS) dalam jaringan VoIP, kualitas secara sederhana diartikan mampu mendengarkan dan berbicara dengan jelas tanpa noise yang tidak diinginkan. Kualitas tergantung pada beberapa faktor, antara lain: kehilangan data (data loss), jitter, dan latency.

Pada proposal skripsi ini kita melakukan pengujian yang pertama pada protokol SRTP pada komunikasi 2 klien dimana kita menggunakan menggunakan bantuan dari perangkat lunak network protocol analyzer seperti Wireshark. Karena tanpa bantuan perangkat lunak ini, maka kita tidak dapat mengetahui komunikasi kita sudah aman atau belum, karena pada Wireshark menyediakan fitur merekam komunikasi VoIP yang terjadi pada interface yang dianalisa oleh perangkat lunak ini. Untuk mengujinya perlu dilakukan komunikasi VoIP, bersamaan dengan dinyalakannnya Wireshark. Wireshark akan menganalisa protokol yang sedang berkomunikasi tersebut dan mencatatnya. Paket komunikasi yang menggunakan protokol SRTP akan secara otomatis terlihat ketika komunikasi VoIP dilakukan. Selanjutnya dilakukan pengecekan terhadap komunikasi VoIP yang berhasil ditangkap oleh Wireshark. Komunikasi ini otomatis ditangkap oleh Wireshark ketika Wireshark mulai memonitor protokol yang sedang melakukan komunikasi. Hasil dari tangkapan komunikasi VoIP yang menggunakan SRTP.Sedangakan pengujian yang kedua pada pangujian Jaringan VoIP Pada VPN Ipsec,dimana kita melakukan pengecekan terhadap protokol IPsec apakah tetap berjalan melindungi komunikasi yang berlangsung, dilakukan pengecekan dengan menggunakan bantuan dari perangkat lunak Wireshark. Pada keluaran Wireshark, paket RTP yang membawa komunikasi VoIP selalu terlihat bersama dengan ESP, ini menandakan bahwa ESP yang merupakan fungsi keamanan yang disediakan oleh protokol IPsec telah berhasil mengamankan data berupa RTP yang digunakan berkomunikasi dalam uji coba komunikasi VoIP melalui tunnel IPsec.

            Lalu kita melakukan pengujian kinerja jaringan VoIP dimana kita melakukan pengujian terhadap parameter-parameter yang mempengaruhi QoS dari komunikasi VoIP yang telah menggunakan sistem keamanan yang telah diimplementasikan. Pengujian kinerja ini akan terdiri dari 3 tahapan yaitu pada pengujian jitter , pengujian delay dan pengujian packet loss.

BAB 3  METODE PENELITIAN

1.      Pemahaman sistem dan studi literatur

Mempelajari tentang literatur yang berkaitan dengan rumusan masalah, antara lain mengenai konsep sistem VoIP, pemahaman dari sistem keamanan yang akan diimplementasikan dan integrasinya.

2.      Perancangan Sistem dan Topologi Jaringan

Merancang sistem dan topologi jaringan VoIP yang akan dibuat. Dilakukan analisis awal dan pendefinisian kebutuhan sistem untuk mengetahui masalah yang sedang dihadapi. Juga dibuat rancangan analisa yang akan dilakukan terhadap implementasi protokol keamanan VoIP yang akan dibuat dalam proposal skripsi ini.

3.      Implementasi

Pada tahap ini dilakukan konfigurasi dan implementasi rancangan sistem yang telah dibuat. Tahapan ini merealisasikan apa yang terdapat pada tahapan sebelumnya sehingga menjadi sebuah sistem keamanan, sesuai dengan apa yang telah direncanakan.

4.      Pengujian dan analisis hasil implementasi

Pada tahap ini kedua protokol keamanan pada jaringan VoIP yang telah selesai dibuat akan diuji.Analisis akan dilakukan dengan menggunakan aplikasi untuk menguji sistem keamanan yang telah diterapkan. Hasil analisa tersebut diharapkan dihasilkan suatu kesimpulan, rekomendasi teknis, dan penelitian selanjutnya.

5.      Penulisan proposal skripsi

Pada tahap ini disusun buku sebagai dokumentasi dari proposal skipsi.

 Adapun teori penunjang untuk penelitian ini,antara lain :

a)      VoIP (Voice Over Internet Protocol)

VoIP atau yang juga disebut dengan IP Telephony System melakukan transmisi suara sebagai paket data melalui private atau public internet protocol (IP). VoIP menjadi alternatif lain dari layanan telepon yang telah umum digunakan yaitu yang menggunakan jaringan PSTN. Evolusi layanan pengiriman suara dari PSTN ke VoIP dikarenakan kemampuan dari jaringan IP yang dapat mengirim bit data dengan lebih efektif baik dari segi biaya maupun performa. VoIP yang menggunakan paket-switcing protocol memungkinkan berjalan di berbagai jenis jaringan, seperti jaringan public, private, kabel, bahkan wireless. Keuntungan yang didapatkan dari penggunaan VoIP antara lain :

·         Harga perangkat keras yang lebih murah

·         Efisiensi bandwidth

·         Biaya perawatan rendah

·         Perkembangan aplikasi klien yang tinggi

a)      SIP (Session Initiation Protocol)

SIP merupakan protokol yang didesain untuk dapat melakukan pembangunan sesi antar dua titik (user agent) sehingga kedua titik dapat berbagi resource. SIP yang merupakan protokol pada layer aplikasi dapat digunakan bersama dengan proxy server. SIP dapat menangani registrasi user, undangan sesi, dan permintaan lainnya yang bertujuan untuk membangun, memodifikasi, atau menutup sesi. SIP bukanlah media transfer protocol, tapi signaling protocol. Sehingga paket voice dan video tidak dibawa oleh protokol ini, SIP hanya melakukan signaling.

b)      SRTP (Secure Real Time Transport Protocol)

Secure Real Time Transport Protocol (SRTP) menyediakan fitur enkripsi pada profil RTP. Enkripsi disini dimaksudkan untuk menyediakan sistem keamanan data dengan otentikasi dan integritas pesan, dan perlindungan terhadap playback dengan data RTP dalam aplikasi baik unicast maupun multicast . SRTP dikembangkan oleh sebuah tim kecil dari Cisco dan Ericsson yang merupakan ahli protokol IP dan kriptografi. SRTP pertama kali diterbitkan oleh IETF pada bulan Maret 2004 sebagai RFC 3711. Pada RTP, terdapat RTCP yang digunakan sebagai protokol untuk mengontrol sesi RTP, SRTP juga memiliki protokol yang serupa yakni SRTCP atau Secure RTCP. SRTCP menyediakan keamanan yang berhubungan dengan fitur yang sama pada RTCP. SRTP menyediakan sebuah framework untuk proses enkripsi dan otentifikasi RTP dan RTCP stream. SRTP mendifinisikan sebuah himpunan cryptographic transform, dan memperbolehkan transformasi baru yang akan diimplementasikan di masa depan. SRTP dapat mencapai throughput yang tinggi dan low-packet di lingkungan yang beragam.

SRTP menggunakan algoritma AES sebagai metode enkripsi dalam pengiriman data. Pada aplikasi, SRTP memiliki 2 buah mode, yaitu Segmented Integer Counter, dan AES di f8-mode. Selain itu SRTP juga dapat berjalan pada mode null cipher, Mode ini adalah mode dimana pengiriman data tidak dilindungi dengan algoritma enkripsi [12]. SRTP pada kenyataannya hanya mengenkripsi payload (audio dan video) untuk kerahasiaan.

c)      VPN (Virtual Private Network)

Menurut definisi standar yang dibuat oleh Internet Engineering Task Force (IETF), Virtual Private Network (VPN) adalah “Suatu emulasi dari [sebuah] Wide Area Network (WAN) privat menggunakan fasilitas IP public atau bagi-pakai (shared), seperti Internet atau jaringan IP backbone privat” [3]. VPN memungkinkan sebuah organisasi atau perusahaan besar untuk terhubung dengan kantor cabang atau perusahaan lain melalui jaringan publik seperti Internet, sementara tetap mempertahankan jalur komunikasi yang aman. VPN secara logika beroperasi seperti private link antara masing-masing jaringan privat (LAN). Pemakai VPN tidak melihat adanya perbedaaandengan akses jaringan privat (LAN) yang berada dalam satu area pada umumnya. Karenanya disebut sebagi “Virtual” Private Network.

d)     IPsec (Internet Protocol Security)

Internet Protocol Security (IPsec) merupakan suatu set ekstensi protokol yang dikeluarkan oleh Internet Engineering Task Force (IETF) yang merupakan jenis protokol yang mengintegrasikan fitur sekuriti meliputi proses autentifikasi, integritas, dan kepastian dalam IP . Dimana proses tersebut dilakukan pada network layer atau layer ketiga dalam model OSI. IPsec bisa digunakan untuk membuat apa yang disebut dengan VPN. Sebuah jaringan privat yang aman, bahkan lebih aman daripada jaringan LAN yang terisolasi, akan tetapi dibangun diatas jaringan yang tidak aman. Dengan IPsec, bisa dibangun VPN sesuai dengan kebutuhan sengan siapapun yang menggunakan standar IPsec yang sama. IPsec menyediakan sederet layanan untuk mengamankan komunikasi antar computer dalam jaringan. Selain itu menambah integritas dan kerahasiaan, penerima jawaban opsional (penyortiran jawaban), dan otentifikasi data asal (melalui manajemen kunci SA).Oleh karena servis ini tersedia pada IP layer, IPsec dapat digunakan dapat dipergunakan oleh setiap layer protokol yang lebih tinggi seperti TCP, UDP, ICMP, BGP, dan lain-lain.

IPsec bekerja dengan 3 cara [7], yaitu:

·         Network-to-Network

Menggunakan 2 buah security gateway sebagai lalu lintas data terhadap klien yang ada dibawahnya. Diimplementasikan pada jaringan yang luas dan pada jaringan publik.

·         Host-to-Network

Menggunakan 2 buah security gateway sama seperti Network-to-Network, namun salah satu sisi gateway tersebut adalah klien.

·         Host-to-Host

·         Menggunakan 2 buah security gateway yang merangkap sebagai klien yang akan saling terhubung, berjalan pada jaringan lokal.

e)      QoS (Quality Of Service)

Quality of Service (QoS) dalam jaringan VoIP, kualitas (quality) secara sederhana diartikan mampu mendengarkan dan berbicara dengan jelas tanpa noise yang tidak diinginkan. Kualitas tergantung pada beberapa faktor, antara lain: kehilangan data (data loss), jitter, dan latency.

f)       Parameter MOS (Mean Opinion Score)

Mean Opinion Score atau MOS memberikan nilai pengujan angka sebagi indikasi kualitas yang dirasakan dari suara yang diterima setelah dikirim dan dikompresi menggunakan codec [14]. Nilai pengukuran ini adalah hasil dari atribut jaringan yang mendasarinya, yang bertindak atas aliran data dan berguna dalam memprediksi kualitas dalam panggilan VoIP. Metode MOS merupakan metode yang digunakan untuk menentukan kualitas suara dalam jaringan IP yang berdasarkan kepada standar ITU-T P.800. Metode ini bersifat subjektif karena berdasarkan pendapat perseorangan. Untuk mendapatkan nilai MOS, terdapat 2 macam cara pengujian yang dilakukan, yaitu conversation opinion test dan listening test. Rekomendasi nilai dari ITU-T P.800 [13] adalah sebagai yang ditunjukkan pada Tabel 1 berikut.