Congestion Control Berguna Untuk Mengatasi Kemacetan Lalu-Lintas Komunikasi Data

Congestion bisa diartikan sebagai macet atau kelambatan. Maksudnya, congestion merupakan keterlambatan yang terjadi pada jalu paket-paket data. Kondisi ini di akibatkan ketika sebuah jaringan yang besar mempunyai beban yang banyak dan mengakibatkan performa menurun atau lambat. Kondisi tersebut mengakibatkan jumlah pengiriman data melebihi kapasitas router. Analogi-nya ketika kecepatan data dari suatu pengirim lebih tinggi dari pada yang lain maka pengirim yang mempunyai kecepatan lebih rendah mengalami kongesti. Congestion pada jaringan menyebabkan lambatnya proses transmisi data, adanya packet data yang dibuang, penyebaran congestion melalui jaringan, adanya proses penyimpanan pada buffer yang berlebih dan Deadlock. Deadlock adalah suatu kondisi ketika sekelompok node tidak bisa meneruskan pengiriman paket karena tidak ada buffer yang tersedia. Congestion Control adalah metode yang digunakan untuk memantau proses mengatur jumlah data yang memasuki jaringan sehingga dapat dimanfaatkan untuk menjaga tingkat lalu lintas data pada nilai yang dapat diterima. Ada dua protokol lapisan transport yang menjadi lokasi kontrol kongesti terjadi, yaitu pada Transmission Control Protocol (TCP) dan User Datagram Protocol (UDP). Sebuah jaringan packet-switched adalah jaringan antrean. Pada masing-masing node, terdapat antrean paket yang akan dikirimkan ke kanal tertentu. Apabila kecepatan datangnya suatu paket dalam sebuah antrean lebih besar daripada kecepatan pengiriman paket, maka muncul efek bottle-neck.

Congestion pada lalu lintas jaringan data disebabkan oleh berbagai faktor. Pertama adalah terlalu banyak host dalam sebuah broadcast domain. Host artinya adalah peralatan yang terhubung ke jaringan. Broadcast domain adalah kumpulan alat-alat di sebuah segmen jaringan yang menerima paket broadcast yang dikirimkan oleh alat-alat lain dalam segmen jaringan tersebut. Penyebab kedua adalah Broadcast Storm. Broadcast Storm terjadi karena semua alat mengirimkan paket broadcast ke seluruh alat-alat yang lain melalui jaringan. Semakin banyak jumlah host maka semakin besar broadcat storm. Ketiga adalah Multicasting. Jika dalam suatu jaringan terdapat banyak komputer yang mengakses halaman web dengan volume tinggi dalam satu waktu yang sama, maka besar kemungkinan akan terjadi congesti. Keempat adalah Data Collision atau tabrakan data. Collision Domain merupakan suatu kondisi jaringan ketika sebuah alat mengirimkan paket data ke sebuah segmen jaringan, kemudian memaksa semua alat lain yang ada di segmen jaringan tersebut untuk memperhatikan paket-nya. Pada saat bersamaan alat yang berbeda mencoba untuk mengirimkan paket yang lain sehingga mengakibatkan tabrakan. Terakhir bandwith yang kecil atau Jalur yang kecil akan membuat lalu lintas jaringan mudah padat ketika dilewati oleh banyak data dalam satu periode. Media jaringan yang mempunyai bandwith kecil menjadi tidak seimbang ketika terjadi overload.

Pada bulan April tahun 1998, Internet Engineering Task Force (IETF) mengeluarkan rekomendasi RFC 2309 untuk manajemen antrean (queue management) dan pencegahan kongesti (congestion avoidance) pada Internet. Isu pertama yang disebutkan adalah kebutuhan untuk pengembangan router queue management yang disebut dengan AQM (Active Queue Management). Mekanisme AQM yang direkomendasi-kan adalah RED (Random Early Detection). RED di-desain untuk menangani kongesti pada layer transport, misalnya pada TCP. Dokumen yang memiliki umur lebih tua adalah RFC 896 yang ditulis oleh John Nagle pada tanggal 6 Januari 1984. Dokumen tersebut berjudul Congestion Control in IP/TCP Internetworks. Konsep yang diuraikan oleh John Nagle tersebut bernama Algoritma Nagle. Algoritma Nagle adalah cara meningkatkan efisiensi jaringan TCP/IP dengan mengurangi jumlah paket yang dikirim melalui jaringan. Konsep tersebut dibuat oleh John Nagle saat ia bekerja di perusahaan Ford Aerospace. RFC 896 membahas beberapa aspek kontrol kemacetan di jaringan IP/TCP. Penulisan dokumen bertujuan untuk merangsang pemikiran dan diskusi lebih lanjut tentang topik tersebut. Beberapa saran spesifik juga dituliskan untuk meningkatkan implementasi kontrol kemacetan. Pada awal paragraf penulis juga menyebutkan bahwa RFC 896 tidak menetapkan standar apa pun.

Congestion problem terjadi ketika sebuah jaringan mempunyai beban yang banyak dan mengakibatkan performa menurun atau lambat. Dengan kata lain jumlah pengiriman data melebihi kapasitas perangat keras yang digunakan. Tanpa mekanisme kontrol congesti yang tepat, throughput jaringan dapat berkurang jauh karena beban lalu lintas data yang besar. Salah satu yang menyebabkan congestion adalah kelebihan beban dalam jaringan. Cara mengatasinya dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu melakukan segmentasi jaringan dan memperbesar bandwith jaringan. Karena jumlah komputer tidak mungkin dikurangi, maka langkah rasional yang bisa dilakukan adalah membagi beberapa host-host ke dalam beberapa segmen jaringan tersendiri. Router digunakan untuk menghubungkan dua atau lebih jaringan dan bertugas sebagai perantara dalam menyampaikan data antar jaringan. Jenis router yang bisa digunakan adalah router dedicated dan non-dedicated. Contoh jenis router dedicated adalah router buatan perusahaan Cisco atau Mikrotik. Contoh jenis router non-dedicated adalah PC Router, yaitu komputer yang difungsikan sebagai router dengan cara menambahkan interface dan perangkat lunak. Memperbesar bandwith adalah solusi lain yang dapat dilakukan. Dengan memperbesar kapasitas transmisi data, menjadikan jumlah volume data yang dapat dikirimkan dalam satu periode menjadi lebih besar. Sehingga dapat mengurangi terjadinya penumpukan antrean pada buffer dan memperlancar lalu lintas data pada jaringan.

Jaringan data merupakan sekumpulan jalur telekomunikasi dan peralatan switching yang dapat memungkinkan berlangsungnya pengiriman data secara fisik. Tugas jaringan data yang terpenting adalah melakukan pertukaran data dengan cepat dan benar. Komponen jaringan data terdiri dari host, link dan perangkat lunak. Host atau node adalah sistem komputer yang berfungsi sebagai pengirim atau penerima dari data yang dikirimkan. Node dapat berupa server, klien dan shared pheripheral. Server adalah komputer tempat penyimpanan data dan program-program aplikasi yang digunakan dalam jaringan. Client adalah komputer yang dapat mengakses sumber daya jaringan berupa data dan program aplikasi yang ada pada server. Shared pheriperal adalah peralatan-peralatan yang terhubung dan digunakan dalam jaringan, misalnya printer, scanner, harddisk dan modem. Link adalah media komunikasi yang menghubungkan antara node yang satu dengan node lainnya. Media ini dapat berupa saluran transmisi kabel dan tanpa kabel. Perangkat Lunak (software) adalah program yang mengatur dan mengelola jaringan secara keseluruhan. Termasuk di dalamnya sistem operasi jaringan yang berfungsi sebagai pengatur komunikasi data dan periferal dalam jaringan. Beberapa mekanisme congestion control dapat digunakan untuk menangani congestion pada jaringan. Penanganan congestion secara tepat diperlukan untuk menjamin performa jaringan. Penanganan congestion tidak harus terpaku pada satu skema saja.

Buffer sebenarnya membantu untuk mengatasi antrean data sampai kapasitas buffer menjadi penuh. Ketika buffer penuh dan ada paket data lagi maka paket data tersebut akan di hilangkan (drop). Penambahan kapasitas buffer tidak menyelesaikan masalah karena buffer yang terlalu besar akan meningkatkan delay antrean. Beberapa cara untuk mengatasi Congestion adalah End-system flow control, Network congestion control dan Network-based congestion avoidance. End-system flow control bukan merupakan skema kontrol kongesti tetapi cara untuk menjaga agar pengirim tidak mengirimkan paket berlebih kepada penerima. Network congestion control merupakan mekanisme yang hampir sama dengan end-to-end flow-control, tetapi fokus untuk mengurangi kongesti pada jaringan, bukan pada penerima. Network-based congestion avoidance adalah skema router yang melakukan pendeteksian kemungkinan terjadinya kongesti sehingga router dapat memperkecil paket yang dikirim sebelum antrean menjadi penuh. Router ditempatkan diantara segmen–segmen jaringan. Router digunakan untuk menghubungkan dua atau lebih jaringan dan bertugas sebagai perantara dalam menyampaikan data antar jaringan.