1.2. Batasan Masalah
2.1.5. Definisi MPLS
MPLS (Multi-Protocol Label Switching) adalah teknologi penyampaian paket pada jaringan backbone berkecepatan tinggi, menggabungkan beberapa kelebihan dari sistem komunikasi circuit-switched dan packet-switched yang melahirkan teknologi yang lebih baik dari keduanya [7]. MPLS menyederhanakan routing paket dan mengoptimalkan pemilihan jalur (path) yang melalui core network. MPLS dikatakan sebagai multiprotocol karena teknik ini mampu digunakan untuk lebih dari sekedar network layer protocol. Menurut kerangka dokumen Internet Engineering Task Force (IETF) MPLS sebagai teknologi dasar label swaping diharapkan menjadi solusi peningkatan network layer routing
untuk meningkatkan performansi jaringan. Skalabilitas MPLS untuk network layer menyediakan fleksibilitas yang lebih baik dalam layanan pengiriman paket data. MPLS juga memungkinkan untuk menjadi metode baru yang dapat ditambahkan dalam teknik forwarding jaringan tanpa mengubah paradigma forwarding yang sudah ada. Di dalam teknik IP forwarding tradisional, IP menghantarkan paket dengan memeriksa alamat tujuan di header. Jika alamat tujuan masih merupakan bagian dalam sebuah jaringan, paket akan diantarkan langsung ke host tujuan. Jika alamat tujuan bukan merupakan bagian internal jaringan, paket akan dikirimkan ke jaringan lain dengan mekanisme routing [10].
2.1.5.1. Arsitektur MPLS
MPLS berada di antara lapisan 2 dan 3. Secara teknis MPLS
dapat dikatakan sebagai suatu metode forwarding
(meneruskan data melalui suatu jaringan dengan
menggunakan informasi dalam label unik yang dilekatkan pada paket IP). Header MPLS diberikan pada setiap paket IP berupa label yang berisi prioritas paket dan rute yang harus dilalui paket. Header MPLS diberikan pada tiap paket IP dalam sebuah router pertama yang dilalui paket IP dan digunakan untuk mengambil keputusan pengiriman paket IP bagi router lain. Analisa paket IP dilakukan pada router pertama yang dilalui paket IP. [9]
Arsitektur MPLS dirancang guna memenuhi karakteristik- karakteristik yang diharuskan dalam sebuah jaringan kelas carrier (pembawa) berskala besar. IETF membentuk
kelompok kerja MPLS pada yahun 1997 guna
dari kelompok kerja MPLS ini adalah untuk menstandarkan protokol-protokol yang menggunakan teknik pengiriman label swapping (pertukaran label). Penggunaan label swapping ini memiliki banyak keuntungan. Ia bias memisahkan masalah routing dari masukan forwarding. Routing merupakan masalah jaringan global yang membutuhkan kerjasama dari semua router sebagai partisipan. Sedangkan forwarding (pengiriman) merupakan masalah setempat. Router switch mengambil keputusannya sendiri tentang jalur mana yang akan diambil. MPLS juga memiliki kelebihan yang mampu memperkenalkan kembali connection stack ke dalam dataflow IP [10].
2.1.5.2. Distribusi Label
Network MPLS terdiri atas sirkit yang disebut label-
switched path (LSP), yang menghubungkan titik-titik yang disebut label-switched router (LSR). Untuk menyusun LSP, label-switching table di setiap LSR harus dilengkapi dengan pemetaan dari setiap label masukan ke setiap label keluaran. Proses melengkapi tabel ini dilakukan dengan protokol distribusi label. Protokol ini disebut protokol persinyalan MPLS [9].
Distribusi Label terdiri dari :
a. Edge Label Switching Router (ELSR)
Edge Label Switching Routers ini terletak pada perbatasan jaringan MPLS, dan berfungsi untuk mengaplikasikan label ke dalam paket-paket yang masuk ke dalam jaringan MPLS, label yang berisi informasi tujuan node berikutnya. Sebuah
menentukan label yang tepat untuk dienkapsulasi ke dalam paket tersebut ketika sebuah paket IP masuk ke dalam jaringan MPLS. Pada Label Switching Protocol terjadi proses meneruskan paket paket di layer 3 [9].
b. Label Distribution Protocol (LDP)
Label Distribution Protocol (LDP) merupakan suatu prosedur yang digunakan untuk menginformasikan ikatan label yang telah dibuat dari satu LSR ke LSR lainnya dalam satu jaringan MPLS. Dalam arsitektur jaringan MPLS, sebuah LSR yang merupakan tujuan atau hop selanjutnya akan mengirimkan informasi tentang ikatan sebuah label ke LSR yang sebelumnya mengirimkan pesan untuk mengikat label tersebut bagi rute paketnya. LDP memungkinkan jaringan MPLS menentukan sendiri LSP antar titik di jaringan (untuk membangun LSP). [9]
c. Label Switching Protocol (LSP)
Jalur yang melalui satu atau serangkaian LSR dimanan paket diteruskan oleh label swapping dari satu MPLS node ke MPLS node yang lain. [15]
d. Forwarding Equivalence Classes (FEC)
FEC adalah komponen kontrol dalam node MPLS yang menggunakan struktur data internal untuk mengidentifikasi traffic classes.
ELSR Ingress menerima sebuah paket, mengklasifikasikan
paket FEC dan label paket dengan tumpukan label keluar sesuai dengan FEC. Untuk tujuan unicast-routing berbasis
IP, FEC sesuai dengan subnet tujuan dan klasifikasi paket adalah Layer 3 lookup tradisional dalam tabel forwarding. LSRs inti menerima paket berlabel dan menggunakan tabel label forwarding untuk bertukar label masuk dalam paket yang datang dengan label keluar sesuai dengan FEC yang sama (subnet IP, dalam hal ini)
Jalan keluar ketika Edge-LSR untuk FEC tertentu ini menerima paket berlabel, menghilangkan label dan melakukan lookup Layer 3 tradisional pada paket IP yang dihasilkan. [6]
Semua paket yang diklasifikasikan ke dalam FEC yang sama akan mendapat perlakuan yang sama juga, misalnya dengan meneruskan paket ke jalur tertentu. Jika pengklasifikasian sudah selesai, maka paket data diberi label (label imposition/pushing) sesuai dengan klasifikasi FEC, sehingga klasifikasi paket hanya dilakukan di sisi edge.
2.1.5.3. EtherType
Sebelum masuk ke header MPLS, pertama-tama kita harus
mengetahui terlebih dahulu tentang EtherType. EtherType
adalah bidang dua octet dalam sebuah frame Ethernet. Hal ini menunjukkan protokol yang dirumuskan dalam payload dari frame Ethernet. Bidang ini, pertama kali didefinisikan dalam frame jaringan Ethernet v2 dan kemudian diadaptasi untuk standarisasi IEEE 802.3 Ethernet.
EtherType pada umumnya dimulai dari 0x0800. Dalam implementasi EtherType, juga dapat digunakan untuk
Tabel 2.2. Tabel EtherType
2.1.5.4. Header MPLS
Header MPLS terdiri atas 32 bit data, termasuk 20 bit label, 3 bit eksperimen, dan 1 bit identifikasi stack, serta 8 bit TTL.. Rincian headernya sebagai berikut [6] :
a.Label merupakan field yang terdiri dari 20 bit yang
merupakan nilai dari label tersebut. Label adalah bagian dari header, memiliki panjang yang bersifat tetap, dan merupakan satu-satunya tanda identifikasi paket. Nilai label untuk identifikasi dari router pengirim ke router penerima, label digunakan untuk proses forwarding.
b. Experimental Use (EXP), secara teknis field ini digunakan
untuk keperluan eksperimen. Field ini dapat digunakan untuk menangani indikator QoS atau dapat juga merupakan hasil salinan dari bit-bit IP Precedence pada paket IP. Experimental bit menandakan kelas layanan yang menerapkan pemeliharaan QoS, seperti VPN dan Traffic Engineering.
c.Stack ada sebuah paket memungkinkan menggunakan lebih
dari satu label. Field ini digunakan untuk mengetahui label stack yang paling bawah. Label yang paling bawah dalam stack memiliki nilai bit 1 sedangkan yang lain diberi nilai bit 0. Jika 1 menandakan kombinasi lebih dari satu header MPLS, biasanya digunakan untuk layanan VPN dan Traffic Engineering. Bit 0, jika tidak ada tumpukan label, biasanya digunakan pada pelabelan tunggal atau pelabelan paket IP yang sederhana.
d. Time to Live (TTL) Field ini biasanya merupakan hasil
salinan dari IP TTL header. Nilai bit TTL akan berkurang 1 setiap paket melewati hop untuk menghindari terjadinya packet storms.
MPLS Label Stack Header disisipkan di antara header layer
2 dan payload layer 3, router pengirim harus member indikasi
kepada router penerima bahwa paket yang dikirim bukanlah IP datagram yang murni tetapi paket yang berlabel (MPLS Datagram). Untuk memfasilitasi ini, sebuah tipe protokol baru didefinisikan pada layer 2 [6] :
a. Dalam LAN, paket berlabel membawa paket unicast dan
multicast layer 3 menggunakan ethertype 8847 hexadimal
dan 8848 hexadimal. Nilai-nilai ethertype dapat digunakan
langsung pada Ethernet media (termasuk Fast Ethernet dan Gigabit Ethernet) serta sebagai bagian dari header SNAP pada media LAN lainnya (termasuk Token Ring dan FDDI). Hal ini mengacu pada standarisasi RFC 5332.
b. Point-to-point link menggunakan enkapsulasi PPP,
jaringan baru Network Control Protocol (NCP) disebut
MPLS Control Protocol (NCP). Paket MPLS ditandai
dengan bidang hexadecimal PPP Protocol dengan nilai
8281 hexadecimal.
c.Paket MPLS yang ditransmisikan melalui sebuah Frame
Relay DLCI antara router-router yang ditandai dengan Frame Relay SNAP Network Layer Protocol ID (NLPID),
diikuti oleh sebuah header SNAP dengan nilai ethertype
8847.
d. Paket MPLS yang ditransmisikan di antara sepasang
router ATM virtual circuit dienkapsulasi dengan header
2.1.5.5.Metode Pembuatan Label
- Metode berdasarkan topologi jaringan, yaitu dengan
menggunakan protokol IP-routing seperti Open Shortest Path First (OSPF) [10].
- Metode berdasarkan resource suatu paket data, yaitu
dengan menggunakan protokol yang dapat
mengontrol trafik suatu jaringan seperti Resource Reservation Protocol (RSVP) [10].
- Metode berdasarkan besar trafik pada suatu jaringan,
yaitu dengan menggunakan metode penerimaan paket dalam menentukan tugas dan distribusi suatu label. Setiap LSR memiliki tabel yang disebut label- switching table. Tabel itu berisi pemetaan label masuk, label keluar, dan link ke LSR berikutnya. Saat LSR menerima paket, label paket akan dibaca, kemudian diganti dengan label keluar, lalu paket dikirimkan ke LSR berikutnya. Selain paket IP, paket MPLS juga bisa dienkapsulasikan kembali dalam paket MPLS. Maka sebuah paket bisa memiliki beberapa header, dan bit stack pada header menunjukan apakah suatu header sudah terletak di dasar tumpukan header MPLS itu [10].
