BAB II DASAR TEORI
2.4 Cara Kerja MPLS
Jaringan MPLS terdiri dari rangkaian beberapa node yang bisa menjalankan switch dan route berdasarkan label yang dipasang pada setiap paket.
Domain MPLS terdiri dari serangkaian node MPLS yang saling menyambung.
Rangkaian node ini disebut LSR. Label menentukan aliran paket di antara kedua
end point (titik akhir). Jalur khusus melalui jaringan LSR untuk setiap alirannya
yang disebut Forwarding Equivalence Class (FEC) telah ditentukan. Setiap FEC memiliki karakterisasi traffic yang menentukan persyaratan QoS untuk aliran
tersebut. Karena LSR mengirim paket yang didasarkan pada nilai label, maka proses pengirimannya lebih sederhana dari pada router IP. Gambar 2.12 menggambarkan cara kerja router yang digerakkan MPLS.
Gambar 2.12. Cara kerja router yang digerakkan MPLS [6]
Sebelum dikirim, untuk paket dalam FEC tertentu harus ditentukan terlebih dahulu jalur dan parameter QoS melalui jaringan yang disebut LSP. Parameter QoS menentukan seberapa banyak sumber daya yang diberikan kepada jalur tersebut dan apa kebijakan queuing (mengantri) dan discard (membuang) pada setiap LSR untuk FEC tadi. Untuk melakukan hal tersebut dibutuhkan protokol gateway interior seperti Open Shortest Path First (OSPF) untuk informasi routing dan reachability. Setiap paket dalam FEC diberikan label yang hanya berlaku untuk lokal saja. Protokol seperti LDP atau RSVP dengan versi yang telah ditingkatkan digunakan untuk menentukan route dan nilai (angka) label. Hal ini bisa juga ditentukan secara manual oleh operator.
Paket masuk ke dalam domain MPLS melalui ingress ELSR. Di sinilah paket itu diolah untuk menentukan kebutuhannya akan layanan layer jaringan, yang mendefinisikan QoS. LSR memberikan kepada FEC tertentu dan LSP, lalu setelah itu paket dikirimkan.
Setiap LSR yang menerima paket berlabel mengambil label yang masuk dan memasangkan label yang keluar pada paket tersebut, dan kemudian mengirimkan paket itu ke LSR berikutnya dalam LSP. Jalan ke luar (egress) ELSR mengambil label tersebut, membaca header paket IP, dan mengirimkan paket itu ke tujuan akhir. Salah satu fitur MPLS yang paling penting adalah label
stacking (penumpukan label). Paket yang telah diberi label bisa membawa banyak
label yang disusun berdasarkan urutan last-in-first-out (yang terakhir masuk yang pertama keluar). Pengolahannya menurut label yang paling atas. Dalam setiap LSR, label bisa ditambahkan pada tumpukannya (stack) atau diambil dari tumpukan. Jadi dengan cara ini, kumpulan LSP bisa dibuat ke dalam satu LSP untuk bagian rute yang membentuk tunnel.
FEC untuk sebuah paket bisa ditentukan oleh satu atau lebih parameter, seperti sumbernya atau alamat tujuan IP, sumber atau point tujuan, IP protokol ID,
code point layanan yang berbeda-beda atau label aliran IPv6. Per-hop behavior
(PHB) bisa ditentukan pada LSR untuk FEC. PHB menentukan prioritas queuing (antri atau urutan) paket untuk FEC ini serta kebijakan discard. Paket yang dikirim ke end-point yang sama masuk ke dalam FEC yang lain dan akan diberi label yang berbeda dengan PHB yang berbeda pula pada setiap LSR dan bergerak di dalam jalur yang lain melalui jaringan. Esensi dari fungsionalitas MPLS ini
adalah bahwa traffic itu dikelompokkan ke dalam beberapa FEC. Traffic dalam sebuah FEC membawa domain MPLS sepanjang LSP. Setiap paket di dalam FEC secara sendiri-sendiri merupakan bagian dari FEC tertentu dengan memiliki label lokal masing-masing.
Pemilihan rute mengacu kepada pemilihan LSP untuk FEC tertentu. MPLS mendukung routing hop-by-hop serta routing eksplisit. Dengan routing
hop-by-hop, masing-masing LSP bebas memilih hop berikutnya untuk setiap FEC.
Pilihan ini menggunakan protokol routing biasa seperti OSPF yang memiliki beberapa kelebihan, tapi karena penggunaan ukuran kinerja yang terbatas, routing
hop-by hop tidak bisa langsung mendukung traffic engineering atau kebijakan
yang berkaitan dengan QoS dan keamanan. Pada routing eksplisit satu LSR bisa menentukan beberapa atau seluruh LSR di dalam LSP untuk sebuah FEC. Routing
eksplisit memberikan semua keuntungan MPLS, termasuk kemampuan melakukan
traffic engineering dan routing.
Routing eksplisit dinamis memberikan hasil terbaik untuk traffic
engineering. Di dalam mode ini LSR yang menentukan LSP membutuhkan
informasi tentang topologi serta informasi yang berkaitan dengan QoS untuk domain MPLS. Versi OSPF yang telah ditingkatkan untuk MPLS memiliki sejumlah ukuran yang lebih baru dan dapat digunakan dalam routing dengan hambatan termasuk link data rates maksimum, reservasi kapasitas saat itu, packet
Dalam memilih rute ditentukan LSP untuk FEC. Ada sebuah fungsi yang terpisah, yakni menentukan LSP yang sesungguhnya dan untuk ini masing-masing LSR pada LSP harus memenuhi syarat-syarat berikut:
a. Memberikan label pada LSP yang akan digunakan untuk mengenali paket-paket yang masuk termasuk ke dalam FEC yang sesuai.
b. Memberitahukan node-node upstream (aliran hulu) yang potensial dari label yang diberikan oleh LSR kepada FEC.
c. Mempelajari hop berikut untuk LSP serta label yang telah diberikan node
down stream (aliran hilir) kepada FEC tersebut.[5]
2.4.2. Routing pada MPLS 2.4.2.1. Traditional Routing
Jaringan IP tradisional terdiri dari serangkaian router yang saling disambungkan oleh media fisik yang terhubung melalui protokol routing standar. Perlu terciptanya komunikasi yang kuat merupakan salah satu tujuan jaringan IP di masa awal dikenalkan. Pengiriman paket dengan penundaan atau persyaratan lebar jalur tertentu bukanlah sebuah masalah. Meskipun IP memiliki konsep jenis layanann, hal ini jarang sekali digunakan. IP merupakan sebuah teknologi
networking (pembuatan jaringan) yang sangat kuat. Dengan menuruti standar
terbuka serta dengan fleksibilitasnya, IP mampu memindahkan berbagai jenis data.
Perkembangan internet telah menempatkan IP di jajaran terdepan dari dunia komunikasi. Internet umumnya dibagi atas beberapa segmen ke dalam
beberapa domain sistem otonom dan menggunakan protokol gateway interior seperti OSPF (Open Shortest Path First) untuk merutekan paket di dalam AS dan protokol gateway exterior seperti Border Gateway Protocol (BGP) digunakan untuk berkomunikasi antara beberapa route AS (Autonomous System) yang terpisah. Routing tradisional, dikarenakan tanpa sambungan memiliki beberapa kelebihan dari segi skalabilitas dan resiliensi jaringan. Dalam jaringan penyedia layanan, sifatnya yang tanpa sambungan ini juga memiliki sejumlah keterbatasan.
Di dalam jaringan itu, OSPF membuat sambungan yang menggunakan algoritma pertama jalur terpendek terbuka, tetapi terdapat beberapa masalah yang dihadapi, yaitu kemungkinan terjadinya kongesti (kemacetan/buntu) pada sejumlah sambungan serta kemampuannya yang sangat terbatas dalam menyalurkan traffic pada semua sambungan yang tersedia dan ada satu masalah lagi, yaitu traffic dikirim di antara sambungan secara tak berurutan. Keputusan
routing dibuat pada setiap node. Hal ini dapat menciptakan kemacetan pada
jaringan karena para router melandaskan keputusan mengirimnya berdasarkan alamat tujuan pada header paket serta biaya jalur yang paling sedikit sehingga sambungan lain kurang digunakan. Dengan jasa routing tradisional, penyedia hanya bisa menyediakan jaringan yang paling bagus saja. Semua traffic pada prinsipnya diperlakukan sama dan paket-paket bisa dibuang saat terjadi kemacetan/buntu. Hal ini bisa diterima untuk aplikasi seperti e-mail dan aplikasi-aplikasi lainnya yang tidak memiliki persyaratan khusus buat latency (ketidak aktifan) atau bandwidth.
Karena sebagian besar kelebihan ATM telah terlingkupi dalam teknologi MPLS, sebenarnya jaringan IP over ATM dapat digantikan oleh sebuah jaringan MPLS. MPLS bersifat alami bagi dunia IP. Traffic engineering pada MPLS memperhitungkan sepenuhnya karakter trafik IP yang melewatinya. Keuntungan lain adalah tidak diperlukannya kerumitan teknis seperti enkapsulasi ke dalam
ATM Adaptation Layer (AAL) dan pembentukan sel-sel ATM, yang
masing-masing menambah delay, menambah header, dan memperbesar kebutuhan
bandwidth. MPLS tidak memerlukan hal-hal tersebut[6].
Persoalan besar pada MPLS adalah bahwa hingga saat ini belum terbentuk dukungan untuk trafik non IP. Skema-skema L2 over MPLS (termasuk Ethernet
over MPLS, ATM over MPLS, dan FR over MPLS) sedang dalam riset yang
progresif, tetapi belum masuk ke tahap pengembangan secara komersial.
Jaringan MPLS memungkinkan LSP untuk pertukaran data jaringan. Sebuah LSP ditemukan melalui suatu urutan label ditujukan untuk titik-titik dalam bagian paket dari sumber ke tujuan. LSP langsung mengirimkan paket melalui salah satu dari dua cara yang ada, yaitu hop-by-hop routing atau explicit routing.
2.4.2.2. Hop-by-hop routing
Dalam hop-by-hop routing, setiap MPLS router dapat memilih sendiri hop berikutnya untuk diberikan FEC. Sebuah FEC menggambarkan sebuah kelompok paket pada tipe yang sama, semua paket ditujukan untuk sebuah FEC dapat menerima perlakuan routing yang sama. MPLS mempercayakan persyaratan pelayanan untuk sebuah paket, seperti low latency.
Pada permasalahan hop-by-hop routing, MPLS menggunakan penyaluran informasi topologi jaringan melalui Interior Gateway Protocols (IGP) tradisional, protokol routing OSPF atau Intermediate System to Intermediate System (IS-IS). Proses ini serupa dengan routing tradisional dalam jaringan IP, dan LSP mengikuti routes dari IGP[4].
2.4.2.3. Explicit routing
Pada explicit routing, seluruh daftar dari titik-titik garis melintang melalui LSP spesifik dalam kenaikan. Bagian spesifik dapat optimal atau tidak, tetapi berdasar keseluruhan pemahaman dari topologi jaringan dan berpotensial dalam keterbatasan tambahan. Hal ini disebut Constraint-Based Routing[4].