Delay Tolerant Network, artinya jaringan (komputer) yang toleran atau
tidak mempermasalahkan delay (waktu tunda). Pada jaringan dengan DTN,
meskipun delay dalam jaringan cukup tinggi, jaringan DTN tetap dapat
bekerja. TCP/IP sebagai protokol yang paling banyak digunakan dalam dunia
jaringan komputer, tidak akan dapat bekerja apabila terjadi delay yang
cukup lama dalam jaringan. Supaya protokol TCP/IP dapat bekerja,
mengirimkan paket dari satu node ke node yang lain, maka syarat-syarat
yang harus dipenuhi jaringan adalah sebagai berikut:
- Ada koneksi end-to-end antara pengirim dan tujuan yang kontinyu dan bidirectional
- Short round trips, artinya waktu yang diperlukan untuk mengirim
paket dari pengirim ke tujuan yang tidak terlalu lama. Ordenya mili
second (ms).
- Low Error Rates, tingkat kesalahan pengiriman yang kecil.
ketiga syarat di atas harus terpenuhi. Misalkan kita ingin mengirim
data ke server Facebook di Amerika, maka harus ada koneksi end-to-end
yang selalu tersedia (tidak boleh putus) antara komputer kita dengan
server facebook di Amerika. Tentu saja koneksi end-to-end ini biasanya
melewati beberapa router hingga sampai ke tujuan. Kalau koneksi kita
putus di suatu tempat, misalnya router di Jepang mati karena terkena
badai, maka koneksi Internet akan putus. Walaupun biasanya sistem akan
mencarikan rute lain dalam rangka menuju ke Amerika (lewat Eropa
misalnya), tetapi seandainya semua rute gagal, maka koneksi Internet
akan putus. Semua paket yang sudah terkirim, tetapi belum sampai tujuan
akan dibuang atau di “drop”.
Apabila jaringan putus, tetapi pengirim masih terus-menerus mengirim
paket (misalnya pada koneksi UDP), maka paket-paket tersebut juga akan
dibuang. Selanjutnya, ketika koneksi sudah kembali normal, proses
pengiriman paket harus dimulai dari awal. (Pengertian pengiriman data harus dimulai dari awal disini adalah di
tingkatan paket per paket, bukan file. Pada pengiriman data, file akan
dipecah menjadi paket-paket data. Pada tingkat file, sudah ada aplikasi
semacam Internet Download Manager (IDM) yang memungkinkan apabila
koneksi terputus kita tidak mendownload file mulai dari awal).
Dalam jaringan TCP/IP, waktu yang diperlukan dalam proses pengiriman
data juga tidak boleh terlalu lama (short round trips). Apabila proses
pengiriman data terlalu lama akibat beberapa hal, misalnya karena salah
satu router sedang lemot, maka paket data akan didrop. Pada program ping
misalnya, apabila proses pengiriman data terlalu lama, maka program
akan menampilkan balasan “request timed out” (RTO) yang artinya setelah
selang waktu tertentu setelah paket dikirim, tidak ada balasan dari
tujuan (perintah ping mengirim paket ke sebuah node, dan node tersebut
mengirimkan balasan).
DTN memperbaiki kemampuan jaringan untuk contoh kasus seperti contoh
di atas. Contohnya, apabila suatu saat salah satu node yang menjadi
router bermasalah, maka jaringan dengan DTN tetap dapat bekerja. Data
akan ditahan di node (router) terakhir yang berfungsi. Selanjutnya paket
data tersebut akan diteruskan ke node berikutnya apabila node
berikutnya telah berfungsi normal. Pada komunikasi dengan delay yang
besar, seperti pada komunikasi data dengan gelombang radio, jaringan
dengan DTN juga masih tetap dapat bekerja.
Konsep DTN pertama kali diperkenalkan oleh Kevin Fall dalam makalah ilmiahnya yang berjudul “
A Delay-Tolerant Network Architecture for Challenged Internets” [1].
Dalam makalah tersebut, Kevin menyatakan bahwa DTN merupakan arsitektur
yang cocok pada jaringan yang “menantang” (challenged). Maksud dari
“menantang” disini adalah jaringan yang penuh dengan masalah, seperti
delay yang lama, koneksi yang sering terputus dan tingkat error yang
tinggi. Contoh jaringan yang menantang antara lain:
- Jaringan dengan media penghantar gelombang radio (RF). Contohnya
adalah jaringan komputer yang menggunakan Handy Talkie (HT) sebagai
sinyal penghantar. Media ini pernah dikembangkan oleh Affan Basalamah
(ITB) yang memanfaatkan jaringan radio amatir untuk akses Internet.
Sinyal RF memiliki jangkauan lebih jauh tetapi juga memiliki tingkat
error akibat noise yang cukup tinggi.
- Jaringan luar angkasa (Interplanetary Network), konsep jaringan yang memungkinkan akses Internet di luar angkasa.
- Military AdHoc Network. Pasukan militer seringkali ditempatkan di
daerah-daerah terpencil yang tidak berpenghuni dan tidak ada koneksi
memadai. Misalkan di perbatasan Indonesia dengan Papua Nugini, atau di
pulau-pulau terluar Indonesia. Konsep DTN dapat digunakan untuk
membangun jaringan komputer dalam keadaan seperti ini.
- Jaringan Sensor/Aktuator, contohnya pada penerapan Wireless Sensor Network (WSN).
Dari beberapa contoh jaringan yang disebutkan di atas, alasan utama
terciptanya konsep DTN adalah untuk komunikasi luar angkasa.
(Interplanetary Network). Oleh karena itu, pada perkembangan DTN dari
masa ke masa, NASA (lembaga peneliti luar angkasa AS) selalu ikut
berperan besar. Pada komunikasi luar angkasa, jelas tidak akan dapat
dilakukan dengan protokol TCP/IP. Komunikasi luar angkasa memiliki
karakter delay pengiriman yang lama (akibat jarak yang jauh) dan koneksi
end-to-end yang tidak selalu ada (bahkan tidak pernah).
Misalkan pada pengiriman data dari stasiun bumi ke sebuah kendaraan
luar angkasa (hover) di Mars. Pengiriman data ini memerlukan beberapa
satelit dan stasiun luar angkasa sebagai router. Koneksi end-to-end
hampir mustahil dibangun sehingga pengiriman data dengan TCP/IP tidak
mungkin dilakukan. Yang memungkinkan adalah mengirim data secara
bertahap dari satu node ke node berikutnya, kemudian disimpan.
Selanjutnya dapat diteruskan ke node berikutnya setelah ada koneksi.
Dengan DTN, model pengiriman data seperti ini mungkin untuk dilakukan.
Metode store and forward
Bagaimana DTN dapat bekerja pada jaringan yang penuh dengan hambatan
seperti koneksi sering terputus dan tingkat delay yang tinggi?
Jawabannya adalah pada penggunaan metode Store and Forward. Metode Store
and Forward berarti sebuah paket data saat melewati node-node perantara
(ex. router) akan disimpan terlebih dahulu sebelum diteruskan. Hal ini
untuk mengantisipasi seandainya node berikutnya tidak dapat dijangkau
(mati) atau ada kendala yang lain.
Ilustrasi konsep Store and Forward
ditunjukkan dalam Gambar 3.
Dalam Gambar 3, menunjukkan proses pengiriman data dari Node A dengan
tujuan akhir Node D. Saat melewati Node B dan Node C sebagai perantara,
data disimpan terlebih dahulu sebelum dikirimkan apabila koneksi dengan
Node berikutnya telah siap. Metode Store and Forward berbeda dengan
proses pengiriman data pada TCP/IP. Pada TCP/IP, router hanya menerima
data dan langsung memforward. Akibatnya, jika koneksi putus di suatu
tempat, data yang sedang dalam proses pengiriman tersebut akan hilang.
Metode Store and Forward memiliki konsekuensi yaitu setiap node harus
memiliki media penyimpanan (storage). Storage digunakan untuk menyimpan
data apabila koneksi dengan node berikutnya belum tersedia. Oleh karena
itu, router yang hanya terdiri atas router board seperti yang biasa
dipakai dalam jaringan TCP/IP tidak dapat digunakan dalam jaringan DTN.
Router pada jaringan DTN harus memiliki media penyimpan, contohnya pada
router yang berupa PC.
Dalam DTN, proses Store and Forward dilakukan pada sebuah layer
tambahan yang disebut Bundle layer, dan data yang tersimpan sementara
disebut dengan bundle. Bundle layer adalah sebuah layer tambahan untuk
memodifikasi paket data dengan fasilitas-fasilitas yang disediakan DTN.
Bundle layer terletak langsung di bawah layer aplikasi. Dalam bundle
layer, data dari layer aplikasi akan dipecah-pecah menjadi bundle.
Bundle inilah yang akan dikirim ke transport layer untuk diproses lebih
lanjut.
Letak bundle layer ditunjukkan dalam Gambar 4.
Gambar 4 menunjukkan penerapan DTN pada jaringan. Perlu diketahui bahwa
DTN tidak hanya beroperasi di jaringan TCP/IP. Protokol-protokol pada
layer di bawah bundle layer bisa protokol apa saja, tergantung kondisi
jaringan. Oleh karena itu, salah satu fungsi DTN adalah dapat menjadi
perantara jaringan yang berbeda protokol. Misalnya menjadi perantara
antara jaringan yang menggunakan TCP/IP dengan jaringan yang menggunakan
Protokol Token Ring.