Kerangka Kerja (Framework) QoS Berorientasi Pengguna untuk Aplikasi Internet

Ratna Wardani, S.Si.,MT., Dr. Ir. Lukito Edi Nugroho, M.Sc.

2011 | Disertasi | S3 Teknik Elektro

Kualitas koneksi yang rendah (low quality connection) merupakan suatu keadaan ketika tingkat ketersediaan sumber daya sistem tidak mampu menyediakan kebutuhan QoS aplikasi Internet. Kondisi ini berpengaruh pada kualitas layanan akses yang diterima oleh pengguna. Berbagai upaya mengatasi masalah akses internet telah dilakukan dengan fokus penyelesaian masalah pada aspek Quality of Service (QoS) obyektif untuk meningkatkan unjuk kerja sistem/jaringan. Pada kondisi low quality connection pendekatan dengan QoS obyektif belum dapat menyelesaikan masalah akses Internet karena sebagian besar aplikasi Internet dikembangkan dengan asumsi sistem memiliki kualitas koneksi yang baik. Ketika kebutuhan QoS aplikasi tidak dapat dipenuhi oleh sistem, aplikasi dapat menghentikan operasinya tanpa memberi pilihan pada pengguna. Akibatnya akan sulit bagi pengguna mendapatkan layanan aplikasi yang lengkap pada situasi low quality connection. Salah satu pendekatan yang diusulkan pada penelitian ini untuk menyelesaikan masalah akses Internet di lingkungan dengan kualitas koneksi rendah adalah dengan memberikan flekibilitas bagi pengguna dalam melakukan akses. Tujuannya adalah untuk menggantikan pola akses standar aplikasi dengan pola akses dinamis. Untuk itu paradigma atau sudut pandang yang digunakan dalam penelitian ini berbeda dengan penelitian yang sudah ada. Jika penelitianpenelitian sebelumnya mengambil tinjauan dari perspektif QoS obyektif, penelitian ini lebih difokuskan pada aspek QoS subyektif sebagai dasar pemenuhan QoS pengguna. Dasar pemilihan QoS subyektif adalah terpenuhinya preferensi akses pengguna pada low quality connection. Penelitian ini melakukan studi pada mekanisme penyediaan jaminan QoS subyektif untuk akses Internet di lingkungan low-quality connection. Penelitian ini menggambarkan desain dan implementasi kerangka kerja QoS, sebuah arsitektur QoS untuk spesifikasi QoS pengguna dan penetapan layanan akses, yang dirancang dengan tujuan untuk mengatasi keterbatasan akses Internet di lingkungan dengan kualitas koneksi Internet yang rendah. Bagian terpenting dari penelitian ini adalah bagaimana merubah pola akses “default” ke pola akses yang lebih dinamis sehingga pengguna memiliki fleksibilitas dalam mengontrol pola akses sesuai preferensi dan ketersediaan sumberdaya. Terkait dengan hal ini diperlukan mekanisme bagi pengguna untuk menyatakan preferensi QoS subyektif dan mekanisme yang melakukan perubahan pola akses aplikasi sesuai spesifikasi pengguna dan ketersediaan sumberdaya. Untuk itu dikembangkan kerangka kerja QoS berorientasi pengguna yang mendukung model akses dinamis dan memberi fleksibilitas bagi pengguna dalam mengatur perilaku akses. Kerangka kerja QoS berorientasi pengguna merepresentasikan model akses yang menyediakan pilihan bagi pengguna dalam melakukan akses jika sumberdaya sistem terbatas. Pengguna diberi kesempatan untuk menyatakan preferensi akses dan menentukan parameter untuk setiap aplikasi yang dipilih. Sistem akan memeriksa ketersediaan sumber daya dan kemudian membandingkan dengan preferensi pengguna. Apabila ketersediaan sumber daya lebih rendah dari preferensi pengguna, sistem dapat memberi pilihan akses lain sebagaimana spesifikasi akses yang ditentukan oleh pengguna. jaringan dengan kualitas koneks Penelitian ini juga menyajikan sebuah implementasi prototipe kerangka QoS dan penggunaan kerangka kerja QoS pada serangkaian aplikasi yang berjalan di lingkungan i rendah. Implementasi kerangka kerja QoS pada aplikasi Internet beserta rangkaian pengujian yang dilakukan menunjukkan bahwa mekanisme spesifikasi akses pengguna dan penetapan layanan pada kerangka kerja QoS memungkinkan perilaku aplikasi disesuaikan dengan lingkungan low-quality connection dan persyaratan QoS subyektif pengguna.

Low quality connection is a situation when the level of availability of system resources is not able to provide QoS requirements of Internet application. These conditions in turn affect the quality of access services received by users. Many efforts to resolve the Internet access problem by focusing on the objective QoS to improve the performance of the systems/network have been initiated then. In fact, the approach with the objective QoS is still not able to resolve the problem of Internet access in the low quality connection as most Internet applications are developed with an assumption that all systems already have high-speed connection. The problem appears as when the system could not fulfill the needs of QoS application, the application will decide to fail the operation without leaving the users any options. As a result, it is extremely difficult to execute a complete access operation in a low-quality Internet connection. This situation discourages people from harnessing the potential of Internet as a communication medium or a giant information repository. One approach to solve the problem is by providing the users more flexibility in controlling access behavior. It is then becoming necessary to replace the fixed default behavior with configurable settings representing dynamic behavior. For this reason, the paradigm or perspective used in this study differs from existing researches. While in the previous studies, the reviews were taken from the perspective of Objective QoS, this research is focused on subjective QoS as the basis for the fulfillment of user QoS. The determination of subjective QoS is for the fulfillment of user in accessing preferences on low quality connection. This research is concerned with the study of mechanism for the provision of QoS guarantees for Internet access in low-quality connection. It describes the design and implementation of QoS framework, a QoS architecture for user’s QoS specification and service enforcement that is designed to solve the limited Internet access in unreliable Internet connection. The framework supports a dynamic access model that provides users more flexibility in controlling access behavior. The most essential part of this research is how to turn the pattern of default access into the more dynamic one leading the users to have flexibility in controlling the access pattern based on preference and provision. Responding this point, a mechanism for the users to express the preference of subjective QoS and mechanism that can change the pattern of access application based on the specification of the users of provision of resource are needed. Hence there is a need to develop the framework of the user-oriented QoS that supports the model of dynamic access and provides flexibility for the users in controlling the access behavior. The framework of the user-oriented QoS in addition provides an option for user in doing an access if resource availability of the system is limited. The users are given opportunity to specify their subjective preferences and determine the parameter for each chosen application. The system will check the resource availability and then compares it to the user preferences. The system in the case where resource availability is lower than user preferences can provide other options for access according to the access specification determined by the users. This research also presents a prototype implementation of the QoS framework and the use of QoS framework in several application scenarios running in low-quality connection environment. Implementation of QoS framework on Internet applications and a series of tests show that the mechanism of specification and determination of user access services allow the application behavior to be controlled according to conditions of low-quality connection and subjective QoS requirements of users.

Kata Kunci : low-quality connection, QoS obyektif, QoS subyektif, spesifikasi QoS pengguna, QoS berorientasi pengguna.