Quality of Service

1. Pengertian 
Quality of Service (QoS) adalah kemampuan suatu jaringan untuk menyediakan layanan yang baik dengan menyediakan bandwith, mengatasi jitter dan delay. Parameter QoS adalah latency, jitter, packet loss, throughput, MOS, echo cancellation dan PDD. QoS sangat ditentukan oleh kualitas jaringan yang digunakan. Terdapat beberapa factor yang dapat menurunkan nilai QoS, seperti : Redaman, Distorsi, dan Noise.

2. Pentingnya QoS
Ada beberapa alasan mengapa kita memerlukan QoS, yaitu:
1. Untuk memberikan prioritas untuk aplikasi-aplikasi yang kritis pada jaringan.
2. Untuk memaksimalkan penggunaan investasi jaringan yang sudah ada.
3. Untuk meningkatkan performansi untuk aplikasi-aplikasi yang sensitif terhadap delay
4. Untuk merespon terhadap adanya perubahan-perubahan pada aliran traffic di jaringan.

3. Tingkatan QoS 
Terdapat 3 tingkat QoS yang umum dipakai, yaitu best-effort service, integrated service dan differentiated service. Ketiga level tersebut akan diuraikan lebih detail dibawah ini.

• Best-Effort Service

Best-effort service digunakan untuk melakukan semua usaha agar dapat mengirimkan sebuah paket ke suatu tujuan. Penggunakan best-effort service tidak akan memberikan jaminan agar paket dapat sampai ke tujuan yang dikehendaki. Sebuah aplikasi dapat mengirimkan data dengan besar yang bebas kapan saja tanpa harus meminta ijin atau mengirimkan pemberitahuan ke jaringan. Beberapa aplikasi dapat menggunakan best-effort service, sebagai contohnya FTP dan HTTP yang dapat mendukung best-effort service tanpa mengalami permasalahan. Untuk aplikasi-aplikasi yang sensitif terhadap network delay, fluktuasi bandwidth, dan perubahan kondisi jaringan, penerapan best-effort service bukanlah suatu tindakan yang bijaksana. Sebagai contohnya aplikasi telephony pada jaringan yang membutuhkan besar bandwidth yang tetap, 0agar dapat berfungsi dengan baik; dalam hal ini penerapan best-effort akan mengakibatkan panggilan telephone gagal atau terputus.

• Integrated Service

Model integrated service menyediakan aplikasi dengan tingkat jaminan layanan melalui negosiasi parameter-parameter jaringan secara end-to-end. Aplikasi-aplikasi akan meminta tingkat layanan yang dibutuhkan untuk dapat beroperasi dan bergantung pada mekanisme QoS untuk menyediakan sumber daya jaringan yang dimulai sejak permulaan transmisi dari aplikasi-aplikasi tersebut. Aplikasi tidak akan mengirimkan trafik, sebelum menerima tanda bahwa jaringan mampu menerima beban yang akan dikirimkan aplikasi dan juga mampu menyediakan QoS yang diminta secara end-to-end. Untuk itulah suatu jaringan akan melakukan suatu proses yang disebut admission control. Admission control adalah suatu mekanisme yang mencegah jaringan mengalami over-loaded. Jika QoS yang diminta tidak dapat disediakan, maka jaringan tidak akan mengirimkan tanda ke aplikasi agar dapat memulai untuk mengirimkan data. Jika aplikasi telah memulai pengiriman data, maka sumber daya pada jaringan yang sudah dipesan aplikasi tersebut akan terus dikelola secara end-to-end sampai aplikasi tersebut selesai.

• Differentiated Service

Model terakhir dari QoS adalah model differentiated service. Differentiated service menyediakan suatu set perangkat klasifikasi dan mekanisme antrian terhadap protokol-protokol atau aplikasi-aplikasi dengan prioritas tertentu di atas jaringan yang berbeda. Differentiated service bergantung pada kemampuan edge router untuk memberikan klasifikasi dari paket-paket yang berbeda tipenya yang melewati jaringan. Trafik jaringan dapat diklasifikasikan berdasarkan alamat jaringan, protocol dan port, ingress interface, atau klasifikasi lainnya selama masih didukung oleh standard access list atau extended access list.

4. Parameter-Parameter Quality of Service (QoS)
Banyak hal bisa terjadi pada paket ketika melakukan perjalanan dari asal ke tujuan, Quality of Service suatu network merujuk ke tingkat kecepatan dan keandalan penyampaian berbagai jenis beban data di dalam suatu komunikasi memiliki parameter-parameter yang mempengaruhi. Parameter-parameter QoS antara lain Bandwidth, Troughput, Delay, Jitter dan Packet Loss.

- Delay adalah waktu tunda suatu paket yang diakibatkan oleh proses transmisi dari suatu titik ke titik lain yang menjadi tujuan. One Way Delay (OWD) adalah waktu yang dibutuhkan oleh satu paket dari tempat sumber ke tujuan. Waktu dari sumber ke tujuan kembali lagi ke sumber disebut Round TrIP Time (RTT). Perhitungan untuk mencari nilai delay menggunakan persamaan berikut

Delay = (Time Request –Time Sukses)

- Packet Loss didefinisikan sebagai kegagalan transmisi paket IP mencapai tujuannya. Kegagalan paket tersebut mencapai tujuan, dapat disebabkan oleh beberapa hal yaitu terjadinya overload trafik di dalam jaringan, tabrakan (congestion) dalam jaringan, error yang terjadi pada media fisik, kegagalan yang terjadi pada sisi penerima antara lain bisa disebabkan karena overflow yang terjadi pada buffer.

- Jitter merupakan variasi delay antar paket yang terjadi pada jaringan IP. Besarnya nilai jitter akan sangat dipengaruhi oleh variasi beban trafik dan besarnya tumbukan antar paket (collision) yang ada dalam jaringan IP. Semakin besar beban trafik di dalam jaringan akan menyebabkan semakin besar pula peluang terjadinya congestion dengan demikian nilai jitter-nya akan semakin besar. Semakin besar nilai jitter akan mengakibatkan nilai QoS akan semakin turun. Untuk mendapatkan nilai QoS jaringan yang baik, nilai jitter harus dijaga seminimum mungkin.

- Bandwidth adalah jumlah data yang dapat ditransfer melalui jaringan dalam jangka waktu tertentu. Bandwidth biasanya ditentukan dalam satuan Bit Per Second (bps).

- Throughput, karena beban yang bervariasi dari pengguna lain yang menggunakan resource yang sama, bit-rate (throughput maksimum) yang dapat diberikan kepada aliran data tertentu mungkin terlalu rendah untuk layanan multimedia realtime jika semua aliran data mendapatkan prioritas penjadwalan yang sama. Throughput, adalah jumlah total kedatangan paket IP sukses yang diamati di tempat pengukuran pada destination selama interval waktu tertentu dibagi oleh durasi interval waktu tersebut (sama dengan, jumlah pengiriman paket IP sukses per service-second). Perhitungan dalam mencari nilai throughput menggunakan persamaan berikut

5. Penyebab QoS yang buruk
Terdapat beberapa fakor pengganggu dalam jaringan yang menyebabkan turunnya nilai QoS, yaitu :

1. 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.
2. 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.

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

Jenis-jenis noise dalam jaringan :
a. Thermal noise
>Terjadi pada media transmisi bila suhunya diatas suhu mutlak (0ºK)
>Akibat pergerakan elektron secara random dan memiliki karakteristik energi terdistribusi seragam
> Menjadi faktor yang menentukan batas bawah sensitifitas sistem penerima
b. Intermodulation noise
> Terjadi karena ketidak-linieran komponen transmitter dan receiver
> Sinyal output merupakan penjumlahan dan perbedaan dari sinyal input

> Sistem diharapkan linear sehingga sinyal output = sinyal input
c. Impulse noise
> Pulsa-pulsa iregular atau spikes
> Durasi pendek
> Amplituda tinggi
> Pengaruh kecil pada komunikasi telepon analog
> Pengaruh besar pada komunikasi data
d. Crosstalk
> Gandengan yang tidak diinginkan antar lintasan sinyal → media metal (twisted pair & koaksial)
> Penyebab:
> Gandengan elektris
> Pengendalian respon frekuensi yang buruk
> Contoh : ketika bertelepon, kita mendengarkan percakapan lain
e. Echo
> Terjadi ketika sinyal yang dikirim oleh transmitter kembali (feedback) kepadanya.


6. 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.

"Terimakasih Telah Berkunjung, Semoga Bermanfaat"

Refrensi :

http://imamnoviwidianto.com/wp-content/uploads/2011/01/makalah-quality-of-service.pdf

http://alvinleopold.wordpress.com/2011/09/18/22/
http://smil34u.files.wordpress.com/2011/08/makalah-qos.docx