Unjuk Kerja Session Layer
Masalah untuk kerja merupakan sesuatu yang sangat penting dalam jaringan komputer.Masalah unjuk kerja ini muncul bukan hanya dalam Transport Layer maupun session layer, Akan tetapi network layer cenderung sangat berkepentingan dalam masalah routing dan kontrol kemacetan.
Dalam masalah unjuk kerja dibagi menjadi beberapa hal, yaitu :
- Masalah-masalah unjuk kerja.
- Pengukuran unjuk kerja jaringan.
- Rancangan sistem untuk memperoleh unjuk kerja yang lebih baik dan protokol-protokol yang digunakan jaringan berunjuk kerja tinggi dimasa depan.
1. Masalah-masalah Unjuk Kerja pada Jaringan Komputer
Berapa masalah unjuk kerja, misalnya kemacetan, di sebabkan
oleh kelebihan beban sumber daya secara berkala. Bila lalu lintas padat
yang melebihi kemampuan router secara tiba – tiba sampai di router,
maka kemacetan akan mulai terbentuk dan unjuk kerja pun mulai
terganggu.
Unjuk kerja juga akan menurun bila terdapat ketidakseimbangan
pada struktur sumber daya. Misalnya, bila suatu saluran komunikasi
gigabit dihubungkan ke PC yang unjuk kerjanya rendah, maka CPU tidak
akan mampu memproses paket-paket yang masuk dengan sangat
cepat, karena itu sebagian paket akan hilang.
Contoh kedua kelebihan beban sinkron adalah keadaan setelah
terjadinya gangguan listrik.Bahkan bila tanpa kelebihan beban sinkron
dan terdapat sumberdaya yang cukup sekalipun, unjuk kerja yang buruk
dapat terjadi sehubungan dengan adanya kurangnya pengaturan sistem.
Kualitas penting yang perlu diingat ketika akan melakukan unjuk
kerja jaringan adalah perkalian delay bandwith. Nilai ini diperoleh denagn
mengalikan bandwith(dalam bit/detik) oleh waktu delay pulang pergi
(dalam detik). Perkalian ini merupakan kapasitas saluran dari penerima ke
pengirim dan kembali ke penerima.
Kesimpulan yang dapat diambil adalah bahwa untuk memperoleh
unjuk kerja yang baik, jendela pengirim paling tidak harus sebesar
perkalian delay – bandwith , akan lebih baik lagi bila lebih besar karena
penerima mungkin tidak dapat memberikan respon dengan segera.
2. Pengukuran Unjuk Kerja Jaringan
Loop dasar yang dipakai untuk meningkatkan unjuk kerja jaringan
terdiri dari langkah-langkah berikut ini :
- Mengukur parameter jaringan yang relevan dengan unjuk kerjanya.
- Mencoba untik memahami apa yang terjadi.
- Mengubah suatu parameter.
Langkah-langkah ini diulangi berkali-kali sampai unjuk kerjanya
menjadi lebih baik dan peningkatan yang lebih baik tercapai.
Pengukuran dapat dilakukan dengan berbagai cara dan di
beberapa lokasi. Jenis pengukuran yang paling besar adalah dengan
menghidupkan Timer ketika memulai suatu aktivitas dan
menggunakannya untuk melihat seberapa lama aktivitas tersebut
memerlukan waktu.
Pengukuran dan perubahan parameter seringkali dapat
meningkatkan unjuk kerja, namun keduanya tidak dapat menggantikan
rancangan yang bagus. Dalam perancangan system untuk memperoleh
unjuk kerja yang baik, di perlukan aturan-aturan. Aturan-aturan itu tidak
hanya pada rancangan jaringan tetapi juga pada software dan sistem
operasi.
Aturan-aturan dalam perancangan sistem adalah sebagai
berikut :
- Kecepatan CPU lebih penting dari kecepatan jaringan. Apabila kita memperbesar kecepatan CPU, Kita akan memperoleh Throughput yang hamper dua kali lebih besar. Sedangkan, apabila kita memperbesar kapasitas jaringan seringkali tidak mempunyai efek apapun, karena biasanya informasi akan terpusat pada host.
- Mengurangi jumlah paket untuk mengurangi overhead software. Pemrosesan TPDU mempunyai sejumlah overhead tertentu missal pemrosesan header dan sejumlah pemrosesan byte (melaksanakan checksum). Setiap paket yang datang dapat menyebabkan suatu interrupt Pengurangan dengan factor n pada TPDU yang dikirimkan dapat mengurangi interrupt dan over-head paket dengan factor n.
- Meminimalkan context switch. Context switch merupakn suatu yang berbahaya, karena context switch ini mempunyai sifat yang sama dengan interrupt. Untuk mengurangi context switch, TPDU kecil yang datang harus dikumpulkan dan dilewatkan pengguna sekaligus.
- Mengurangi penyalinan. Yang lebih buruk dari context switch adalah membuat penyalina beberapa kali. Setelah paket diterima oleh interface jaringan dalam buffer hardware khusus, biasanya paket disalin ke buffer kernel. Dari sini paket disalin ke buffer network layer, kemudian ke buffer transport layer dan akhirnya ke proses aplikasi penerima. Sistem operasi yang cerdik akan menyalin NWC/ sekali, tetapi tidaklah biasa mengharuskan sekitar lima buah instruksi per word(pengambilan, penyimpanan, penambahan register, index, pengujian end of data dan pencabangan bersyarat).
- Anda dapat bandwith lebuh banyak namun tidak bisa membeli delay yang rendah. Pemasangan serat optic kedua ke serat optic pertama akan menggandakan bandwtih namun tidak mengurangi pengurangan delay. Membuat delay lebih pendek memerlukan perbaikan software protokol , system operasi atau interface jaringan.
- Menghindari kemacetan lebih baik dari memulihkan dari kemacetan. Ketika jaringan mengalami kemacetan, maka paket akan hilang, bandwith terbuang sia-sia, terjadi delay yang tak diperlukan dan banyak lagi hal lainya. Pemulihan dari akibat kemacetan mebutuhkan waktu dan kesabaran.
- Menghindari timeout. Timer diperlukan dalam jaringan, namun timer harus dipakai secar hati-hati dan time out harus diminimumkan.Pada saat timer berhenti, umumnya beberapa kegiatan diulangi. Bila pengulangan ini benarbenar diperlukan tidak akan terjadi masalah, namun pengulangan kegiatan yang tak perlu merupakan tindakan yang sia-sia.
3. Rancangan Sistem Untuk Memperoleh Unjuk Kerja Yang Lebih
Baik
Pada awal tahun 1990-an , jaringan gigabit mulai muncul. Banyak
masalah yang timbul karena kemunculan jaringan ini. Pada bagian ini
akan dibahas beberapa masalah yang terjadi dan bagaimana cara
mengatasinya.
Permasalahannya :
Masalah pertama adalah banyaknya protokol yang
menggunakan nomor urut 16 bit atau 32 bit. Pada kecepatan 1 Gbps,,
hanya diperlukan waktu 32 detik untuk mengirimkan 2 pangkat 32 byte.
Bila nomor urut dikaitkan dengan byte, maka sebuah pengiriman dapat
memulai transmisi byte 0, dan kemudian dalam waktu 32 detik lagi akan
kembali pada byte 0 lagi.
Masalah kedua adalah bahwa kecepatan komunikasi telah jauh
meningkat lebih cepat dibanding dengan kecepatan komputasi.
Masalah ketiga adalah protokol go-back n mempunyai unjuk kerja
yang buruk pada saluran yang mempunyai delay bandwith yang besar.
Pada gambar 1 kita bisa melihat waktu yang diperlukan file berukuran 1
MB sejauh 400 km pada bermacam-macam transmisi. Pada kecepatan
sampai 1 Mbps, waktu transmisi didominasi oleh kelajuan dimana bit-bit
dikirim-kan (Gambar 1).
Gambar 1. Waktu untuk mentransfer dan memberi acknowledgment file berukuran 1 MB melalui kabel sepanjang 4000 km
Masalah yang terakhir adalah hasil dari aplikasi baru, seperti
multimedia.
Cara Mengatasinya :
Sekarang kita beralih dari pembahasan masalah ke cara
mengatasinya.
Pertama kali kita akan melihat mekanisme protokol , layout
paket dan software protokol .
Protokol lama umumnya dirancang untuk meminimumkan jumlah
bit pada kabel, yang sering kali dilakukan dengan menggunakan field-field
kecil dan dikemas bersama-sama ke dalam byte atau word. Sekarang,
bandwith yang lebar sudah bisa diperoleh. Cara untuk mempercepat
adalah membangun interface jaringan cepat dalam hardware. Kesulitan dalam menggunakan strategi ini adalah bahwa tanpa adanya protokol
yang sangat sederhana, hardware hanya papan yang disispkan CPU
kedua dan programnya sendiri.
Layout paket merupakan hal penting yang harus diperhatikan
dalam jaringan gigabit. Header harus berisi field sesedikit mungkin untuk
mengurangi pemrosesan dan field-field ini harus cikup besar untuk
melaksanakan tugas dan dapat meratakan word-nya untuk memudahkan
pemrosesan.
Terdapat dua buah alasan bahwa header dan data harus di
checksum secara terpisah.
- Pertama, untuk memungkinkan protokol untuk melakukan checksum terhadap header dan bukan terhadap data.
- Kedua, untuk melakukan verifikasi bahwa header telah benar sebelum memulai menyalin data ke ruang pengguna.
Kedua adalah penggunaan software protokol yang sesuai.
Banyak protokol -protokol terdahulu cenderung menekan pada apa yang
harus dilakukan jika terjadi masalah (misalnya, paket yang hilang), untuk
membuat protokol bekerja cepat, perancang harus mengarahkannya
untuk meminimumkan maka waktu pemrosesan ketika semuanya berjalan
dengan baik.
Alasan penggunaan software protokol adalah
meminimukan waktu penyalin. Seperti kita lihat, bahwa penyalinan
seringkali merupakan sumber utama overhead. Idealnya, hardware harus
menampung setiap paket masuk sebagai blok data yang
berkesinambungan. Kemudian software harus menyalin paket ini ke buffer
pengguna sebagai salinan blok tunggal.