Apakah yang dimaksud bandwidth, speed dan throughput? Apakah ketiganya merupakan hal yang sama? Bagaimana mengukurnya?
Pertama-tama, kita perlu melihat definisi bandwidth dan throughput menurut versi Wikipedia:
Bandwidth is a data rate measured in bits per second
Throughput is average rate of successful message delivery over a
communication channel. These data may be delivered over a physical or
logical link, or pass through a certain network node
Throughput inilah yang selama ini oleh pandangan awam dikenal sebagai
SPEED, karena indikator di layar komputer memang besaran inilah yang
paling jamak ditampilkan.
Bandwidth
Secara umum keduanya diukur dalam bit per second (bps) — ingat, b kecil
yang berarti bit, dibanding B besar yang berarti Byte (1 Byte = 8 bit).
Jika kita mendownload suatu file dari internet biasanya akan ditampilkan
throughput dalam KByte/s, sehingga untuk mengetahui berapa throughput
dalam Kbps mesti dikalikan dengan 8, sehingga relevan dengan janji ISP
(Internet Service Provider) yang banyak memberikan ukuran service
internet mereka ke pelangan dengan besaran Kbps atau Mbps.
Sebenarnya apakah yang dijanjikan oleh ISP tersebut? Bandwidth ataukah
throughput? Dalam penjelasan berikutnya akan kita kupas hal ini lebih
mendalam.
Bandwidth tidak terlalu sukar untuk dimengerti, karena diukur dari sisi
ISP yang berupa device-edge ROUTER dengan customer-edge CPE (Customer
Premises Equipment) bisa berupa modem, router atau switch.
Jadi ISP akan memberikan koneksi physical berupa pipa yang mempunyai
kemampuan untuk dilewati trafik usage sebesar yang diminta oleh
customer. Koneksi physical ini bisa wired maupun wireless. Misalnya
pelanggan akan cukup diberikan koneksi dengan akses copper-wire untuk
nx64Kbps dengan modem xDSL, atau mungkin dengan fiber optik untuk
permintaan di atas 2Mbps, atau dengan akses lastmile dan besaran lainnya
dalam T1/E1, T3/E3, DS3 atau mungkin bahkan STM1 dan seterusnya.
Jadi ISP hanya menyediakan bandwidth berupa pipa dengan diameter
tertentu yang siap diisi apa saja oleh customer sesuai dengan jumlah
rupiah yang dibayarkan, istilah kerennya dalam bidang IT telekomunikasi
adalah dumb-pipe.
Oo, ternyata demikian, lalu bagaimana customer bisa diyakinkan bahwa
memang mereka memperoleh bandwidth sesuai dengan apa yang mereka bayar?
Mungkin akan ada yang berkata pilihlah ISP yang kredibel, pasti mereka
tidak akan berlaku tidak fair dengan cara mencurangi customer.
Opini tersebut sah-sah saja, mengingat banyaknya ISP baik yang legal
maupun ilegal di Indonesia ini yang beroperasi. Namun kita akan mencoba
menjawabnya secara lebih elegan sebagai berikut.
Sudah menjadi salah kaprah selama ini customer mengukur bandwidth dengan
cara pengukuran throughput/speed, karena cara inilah yang nampaknya
paling mudah dilakukan. Banyak situs web yang dengan gampang bisa
di-browse customer untuk melakukan test speed semisal www.speedtest.net,
www.speakeasy.net, dan masih banyak lagi. Hasilnya tentu akan serupa
tapi tak sama. Serupa karena memang baik bandwidth maupun throughput
seperti telah dijelaskan sebelumnya diukur dalam satuan bps yang sama.
Tidak sama karena tentu hasil akhirnya bisa mendekati atau malah jauh berbeda. Mengapa bisa begitu?
Throughput
Throughput atau biasa disebut secara awam sebagai SPEED, akan
membutuhkan sedikit perhitungan teknis dalam penjelasannya. Kondisi yang
mempengaruhi pengukuran adalah adanya TCP window size sebesar 64Kbytes
di tiap perangkat yang dilalui, dan RTT (Round Trip Time) antara 2 node
yang akan diukur throughputnya. Rumus yang dipakai adalah:
Max. Throughput = TCP Window Size / Round-trip time
*)Catatan: diasumsikan tidak terjadi kongesti dan paket loss antara node
Saya tidak akan berpanjang lebar menjelaskan apa itu TCP Window size dan
Round-trip time. Cukup diketahui bahwa TCP Window size atau RWIN (TCP
Receive Window) adalah buffer data yang dapat diterima komputer tanpa
memberikan acknowledge ke sender, besarnya adalah 64Kbyte/s.
Sedangkan Round-trip time atau RTD (Round-trip Delay Time) adalah waktu
tempuh antar dua node (bolak-balik) yang dibutuhkan sinyal atau paket
data.
Ilustrasi
Dua ilustrasi di bawah akan menceritakan dan menjelaskan tentang throughput secara lebih mudah:
Sebuah Server X di Jakarta dengan bandwidth tersedia DS3 (45Mbps) akan
diakses oleh sebuah Komputer A di Denpasar dengan bandwidth tersedia
2Mbps. Hasil ping diperoleh RTT 30ms. Berapa maksimum speed atau
throughput yang bisa diperoleh Komputer A tersebut?
Perhitungan menjadi sebagai berikut:
TCP throughput Denpasar Jakarta = [64000 * 8] / 0,03 = 17Mbps
Jadi kesimpulannya pelanggan Komputer A di Denpasar bisa merasakan
secara maksimal full speed/throughput di 2Mbps karena masih di bawah
limit maksimum TCP Throughput (17Mbps).
Bagaimana bila ilustrasinya diubah, Server X di Jakarta tersebut akan
diakses dari Komputer B di Jayapura yang berlanganan bandwidth 2Mbps.
Hasil ping diperoleh RTT 600ms (backbone satelit).
Perhitungan menjadi:
TCP Throughput Jayapura Jakarta = [64000 * 8] / 0,6 = 853Kbps
Woo, artinya customer 2Mbps (Komputer B) di Jayapura tidak akan pernah
memperoleh hasil test speed 2Mbps ke server X di Jakarta, karena
maksimal TCP throughput yang bisa didapat hanya 800-anKbps.
Apakah ini artinya customer di Jayapura tidak bisa merasakan bandwidth
2Mbps? Tentu tidak demikian, Komputer B di Jayapura tetap bisa membebani
bandwidth 2Mbps miliknya dengan cara membuat konkuren koneksi ke Server
X. Karena perhitungan maksimum TCP throughput 853Kbps adalah untuk satu
koneksi. Atau gampangnya 2Mbps/853Kbps = 2,4 koneksi atau user atau
host, sehingga optimalnya mesti ada lebih dari 2 koneksi atau user atau
host konkuren di Jayapura yang bisa digunakan untuk menghasilkan
pembebanan/usage yang maksimal pada bandwidth 2Mbps.
Itulah sebabnya dalam pengukuran bandwidth yang riil, lebih digunakan
UDP (User Datagram Protocol) daripada TCP (Transmission Control
Protocol). Pengukuran bandwidth dengan mode UDP lebih valid dan sesuai
dengan kondisi sebenarnya. Aplikasi yang bisa digunakan untuk
kepentingan tersebut adalah IPERF
(http://sourceforge.net/projects/iperf/), bahkan jitter, packet loss,
latency/delay pun bisa diukur dengan aplikasi gratis ini.
Kesimpulan dari beberapa faktor yang mempengaruhi dalam metode pengukuran bandwidth atau throughput (speed) adalah:
1. Komputer yang dipakai untuk melakukan pengetesan, spesifikasi hardware dan software termasuk Operating System dan browser.
2. Lebar bandwidth antara komputer dan situs/server yang dituju.
3. Round-trip time (latency/delay) antara komputer dan situs/server tujuan
4. Waktu respons dari situs/server yang dilihat.