ANALISIS KONFIGURASI MULTI PROTOCOL LABEL
SWITCHING (MPLS)UNTUK MENINGKATKAN
KINERJA JARINGAN
TESIS
Oleh
YANI MAULITA
097038007/TINF
PROGRAM STUDI MAGISTER (S2) TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
M E D A N
ANALISIS KONFIGURASI MULTI PROTOCOL LABEL
SWITCHING (MPLS)UNTUK MENINGKATKAN
KINERJA JARINGAN
TESIS
OlehYANI MAULITA
097038007/TINF
PROGRAM STUDI MAGISTER (S2) TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
M E D A N
ANALISIS KONFIGURASI MULTI PROTOCOL LABEL
SWITCHING (MPLS) UNTUK MENINGKATKAN
KINERJA JARINGAN
TESIS
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
gelar Magister Sains dalam Program Studi Magister Teknik Informatika pada Program Studi Magister (S2) Teknik Informatika Fakultas MIPA
Universitas Sumatera Utara
Oleh
YANI MAULITA
097038007/TINF
PROGRAM STUDI MAGISTER (S2) TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
M E D A N
PENGESAHAN TESIS
Judul Tesis : ANALISIS KONFIGURASI MULTI
PROTOCOL LABEL SWITCHING UNTUK MENINGKATKAN KINERJA JARINGAN
Nama Mahasiswa : Yani Maulita Nomor Induk Mahasiswa : 097038007
Program Studi : Magister Teknik Informatika
Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Menyetujui
Komisi Pembimbing
Syahriol Sitorus, S.Si, MSi Prof. Dr. Herman Mawengkang
Anggota
Ketua
Ketua Program Studi
Dekan
Prof. Dr. Muhammad Zarlis
PERNYATAAN ORISINALITAS
ANALISIS KONFIGURASI MULTI PROTOCOL LABEL
SWITCHING (MPLS) UNTUK MENINGKATKAN
KINERJA JARINGAN
TESIS
Dengan ini saya nyatakan bahwa saya mengakui semua karya
tesis ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali kutipan dan
ringkasan yang tiap satunya dijelaskan sumbernya dengan benar.
Binjai, 23 Juli 2011
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI
KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN
AKADEMIS
Sebagai sivitas akademis Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda tangan
dibawah ini:
Nama : Yani Maulita
NIM : 097038007
Program Studi : Magister Teknik Informatika
Jenis Karya Ilmiah : Tesis
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada
Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif (Non-Exclusive
Royalty Free Right ) atas Tesis saya yang berjudul:
ANALISIS KONFIGURASI MULTI PROTOCOL LABEL SWITCHING (MPLS) UNTUK
MENINGKATKAN KINERJA JARINGAN
Beserta perangkat keras yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti
Non-Ekslusif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalihkan
media, memformat, mengelola dalam bentuk data-base, merawat dan
mempublikasikan Tesis saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap
mencatumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang dan atau sebagai
pemilik hak cipta.
Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya.
Binjai, 23 Juli 2011
Telah diuji pada Tanggal : 28 Juli 2011
PANITIA PENGUJI TESIS
KETUA : Prof. Dr. Herman Mawengkang Anggota : 1. Syahriol Sitorus, S.Si, M.Si
2. Prof. Dr. Opim Sitompul 3. Prof. Dr. Muhammad Zarlis
RIWAYAT HIDUP
DATA PRIBADI
Nama lengkap berikut gelar : Yani Maulita, S.Kom
Tempat dan Tanggal Lahir : Medan, 26 Januari 1982
Alamat Rumah : Jl. Ikan Kakap No. 32 Binjai
Telepon/Faks/HP : 081264018482
Email : [email protected]
Instansi Tempat Bekerja : STMIK Kaputama Binjai
Alamat kantor : Jl. Veteran No.4A-9A Binjai
Telepon/Faks/HP :061-8828840
DATA PENDIDIKAN
SD : SD. Negeri 06641 Medan Tamat : 1993
SMP : SMP Negeri 1 Binjai Tamat : 1996
SMA : SMU Negeri 2 Binjai Tamat : 1999
KATA PENGANTAR
Puji Syukur Penulis ucapkan kepada Allah SWT atas segala limpahan
rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesikan tesis ini dengan
judul: ANALISIS KONFIGURASI MULTI PROTOCOL LABEL
SWITCHING (MPLS) UNTUK MENINGKATKAN KINERJA JARINGAN.
Dengan selesainya tesis ini, penulis menyampaikan terima kasih
sebesar-besarnya kepada:
Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, M.Sc (CTM), Sp.A(K) selaku
Rektor Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan kesempatan kepada
penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Magister.
Dr. Sutarman, M.Sc selaku Dekan FMIPA USU atas kesempatan penulis
menjadi mahasiswa pada Program Studi Magister Teknik Informatika.
Prof. Dr. Muhammad Zarlis, selaku Ketua Program Studi Magister
Teknik Informatika FMIPA Universitas Sumatera Utara.
M. Andri Budiman, S.T., M.Comp Sc., M.E.M., selaku Sekretaris
Program Studi Magister Teknik Informatika.
Prof. Dr. Herman Mawengkang, selaku Pembimbing Utama yang telah
banyak memberikan bimbingan dan arahan serta motivasi kepada penulis.
Syahriol Sitorus, S.Si, M.Si., selaku Pembimbing Kedua yang telah
banyak memberikan bimbingan dan arahan serta motivasi kepada penulis.
Prof. Dr. Opim Sitompul, Prof. Dr. Muhammad Zarlis, M. Andri Budiman, S.T., M.Comp Sc., M.E.M selaku Pembanding yang telah banyak
memberikan kritikan serta sarannya kepada penulis.
Seluruh Staff Pengajar yang telah banyak memberikan ilmu pengetahuan
selama masa perkuliahan serta Seluruh Staff Pegawai pada Program Magister
Teristimewa kepada Kedua Orang Tuaku terutam Ibunda Hj. Bunga Ros
Sitepu, SPd. dan Suami Tercinta Edi Mardianto S, SH., yang telah memberikan
doa, dukungan, perhatian dan kasih sayang yang tulus serta pengorbanan yang
tidak ternilai harganya semenjak penulis dilahirkan hingga menyelesaikan tesis
ini. Kakak dan Adik tersayang serta seluruh keluarga tercinta yang selalu
memberikan dukungan kepada penulis. Ucapan terima kasih juga penulis ucapkan
kepada sahabat-sahabat terbaik, Rosita, Ayu, Ramliana dan rekan-rekan kuliah
angkatan ’09 serta ketua, rekan-rekan dan seluruh staff pegawai STMIK
Kaputama telah memberikan semangat kepada penulis.
Akhir kata penulis hanya berdoa kepada Allah AWT semoga Allah
memberikan limpahan karunia kepada semua pihak yang telah memberikan
bantuan, perhatian, serta kerja samanya kepada penulis dalam menyelesaikan tesis
ini.
Binjai, 23 Juli 2011
Penulis
ANALISIS KONFIGURASI MULTI LABEL PROTOCOL SWITCHING (MPLS) UNTUK MENINGKATKAN KINERJA JARINGAN
ABSTRAK
Multi Protocol Label Switching (MPLS) adalah salah satu metoda yang dapat digunakan untuk tuning jaringan agar lebih meningkatkan performa jaringan. Dengan menggunakan metoda MPLS kelemahan-kelemahan yang ada di jaringan IP tradisional akan dibuka dan dihilangkan sehingga jaringan akan lebih efisien bekerja. Di samping itu MPLS dapat membuat aplikasi-aplikasi lain menjadi sangat berguna untuk kepentingan jaringan, terutama jaringan besar. Teknologi MPLS mempersingkat proses-proses yang ada di IP Routing Tradisional dengan mengandalkan sistem label switching. Dengan label switching paket-paket data akan keluar masuk dengan kecepatan yang tinggi karena banyak sekali proses yang dapat diringkas. Penelitian ini menggunakan simulasi GNS3 yang akan membandingkan performansi jaringan menggunakan MPLS dan tanpa menggunakan MPLS. Adapun parameter untuk pengambilan data antara lain bandwith, througput, delay. Hasil penelitian menunjukan bahwa waktu delay pengiriman paket dalam jaringan MPLS relatif kecil. Sehingga jaringan MPLS ini mampu memberikan unjuk-kerja dengan tingkat layanan yang lebih optimal dan cocok untuk diterapkan bagi layanan paket data yang real time
Kata kunci: MPLS, Jaringan, Kinerja, Switching
CONFIGURATION ANALYSIS OF MULTI PROTOCOL LABEL SWITCHING (MPLS) TO IMPROVE NETWORK PERFORMANCE
ABSTARCT
Multi Protocol Label Switching (MPLS) is one method that can be used for tuning the network to further improve network performance. By using MPLS method weaknesses that exist in traditional IP networks will be opened and removed so that the network will be more efficient work. In addition, MPLS can create other applications to be very useful for the benefit of the network, especially a large network. MPLS technology to shorten the processes that exist in the IP Routing with Traditional systems rely on label switching. With label switching data packets going in and out with a high speed because a lot of processes that can be summarized. This study uses simulation to compare the GNS3 that using MPLS network performance and without using MPLS. The parameters for data retrieval, among others, bandwidth, throughput, delay. The results showed that the timing of packet delivery delay in MPLS network is relatively small. So that the MPLS network is capable of providing performance-work with a more optimal level of service and suitable to be applied to the packet data service in real time.
DAFTAR ISI
Halaman
PENGESAHAN iii
PERNYATAAN ORISINALITAS iv
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA
ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS v
PENETAPAN PANITIA PENGUJI TESIS vi
RIWAYAT HIDUP vii
PENGHARGAAN viii
ABSTRAK x
ABSTRACT x
DAFTAR ISI xi
DAFTAR GAMBAR xii
DAFTAR TABEL xiv
DAFTAR LAMPIRAN xv
BAB I PENDAHULUAN 1
1.1. Latar Belakang Masalah 1
1.2. Perumusan Masalah 2
1.3. Batasan Masalah 2
1.4. Tujuan Penelitian 3
1.5. Manfaat Penelitian 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 4
2.1. Pendahuluan 4
2.2. Multi Protocol Label Switcing 7
2.3. Komponen Jaringan MPLS 8
2.3.1. Label Switched Path 8
2.3.2. Label Switching Router (LSR) dan Label Edge Router (LER)
2.3.3.
9
2.3.4. MPLS Label
2.3.5.
9
Label Distribution Protocol (LDP)
2.4.
9
Arsitektur Jaringan MPLS
2.5.
9
Distribusi Label
2.6.
11
Cara Kerja MPLS
2.7.
12
Performansi Jaringan
2.8.
14
QoS (Quality Of Service)
2.9,
16
Routing
2.9.1. OSPF (Open Shortest Path First) 17 16
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 18
3.1. Rancangan 18
3.2. Rancangan Penelitian 18
3.3.1. Rekayasa Trafik dengan MPLS 18
3.3.2. Protokol Persinyalan 20
3.3. Pelaksanaan Penelitian 21
3.4. Variabel Yang Diamati 22
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 24
4.1. Aplikasi QoS 24
4.2. Simulasi Konfigurasi 24
4.3. Pengukuran QoS Jaringan MPLS 25
4.4. Hasil Simulasi 26
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 31
5.1. Kesimpulan 31
5.2. Saran 31
DAFTAR PUSTAKA 33
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Gambar Judul Halaman
2.1. Struktur Jaringan MPLS 11
2.2. Konsep MPLS 12
2.3. Header MPLS 13
4.1. Konfigurasi Jaringan MPLS 24
4.2. Representasi Sederhana Jaringan MPLS
4.3. Througput Pada Jaringan MPLS 28
26
4.4. Througput Pada Jaringan Non MPLS
4.5.
28
Delay Pada Jaringan MPLS
4.6.
29
DAFTAR TABEL
Nomor
Tabel Judul Halaman
2.1. Kepekaan Performansi untuk beberapa jenis layanan
3.1. Protokol Persinyalan 22
15
4.1. Konfigurasi IP pada masing-masing router
4.2. Througput Pada Jaringan MPLS 28
26
4.3. Througput Pada Jaringan Non MPLS
4.4.
28
Delay Pada Jaringan MPLS
4.5.
29
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Lampiran Judul Halaman
A. Jaringan MPLS L-1
B. Jaringan Non MPLS L-2
C. Througput Jaringan MPLS L-4
D. Througput Jaringan Non MPLS L-6
E. Delay Jaringan MPLS L-7
F. Delay Jaringan Non MPLS L-9
G. TIB L-11
H. LDP L-11
I. Traceroute MPLS L-11
J. Konfigurasi Router 1(R1) L-12
K. Konfigurasi Router 2(R2) L-15
L. Konfigurasi Router 3(R3) L-18
ANALISIS KONFIGURASI MULTI LABEL PROTOCOL SWITCHING (MPLS) UNTUK MENINGKATKAN KINERJA JARINGAN
ABSTRAK
Multi Protocol Label Switching (MPLS) adalah salah satu metoda yang dapat digunakan untuk tuning jaringan agar lebih meningkatkan performa jaringan. Dengan menggunakan metoda MPLS kelemahan-kelemahan yang ada di jaringan IP tradisional akan dibuka dan dihilangkan sehingga jaringan akan lebih efisien bekerja. Di samping itu MPLS dapat membuat aplikasi-aplikasi lain menjadi sangat berguna untuk kepentingan jaringan, terutama jaringan besar. Teknologi MPLS mempersingkat proses-proses yang ada di IP Routing Tradisional dengan mengandalkan sistem label switching. Dengan label switching paket-paket data akan keluar masuk dengan kecepatan yang tinggi karena banyak sekali proses yang dapat diringkas. Penelitian ini menggunakan simulasi GNS3 yang akan membandingkan performansi jaringan menggunakan MPLS dan tanpa menggunakan MPLS. Adapun parameter untuk pengambilan data antara lain bandwith, througput, delay. Hasil penelitian menunjukan bahwa waktu delay pengiriman paket dalam jaringan MPLS relatif kecil. Sehingga jaringan MPLS ini mampu memberikan unjuk-kerja dengan tingkat layanan yang lebih optimal dan cocok untuk diterapkan bagi layanan paket data yang real time
Kata kunci: MPLS, Jaringan, Kinerja, Switching
CONFIGURATION ANALYSIS OF MULTI PROTOCOL LABEL SWITCHING (MPLS) TO IMPROVE NETWORK PERFORMANCE
ABSTARCT
Multi Protocol Label Switching (MPLS) is one method that can be used for tuning the network to further improve network performance. By using MPLS method weaknesses that exist in traditional IP networks will be opened and removed so that the network will be more efficient work. In addition, MPLS can create other applications to be very useful for the benefit of the network, especially a large network. MPLS technology to shorten the processes that exist in the IP Routing with Traditional systems rely on label switching. With label switching data packets going in and out with a high speed because a lot of processes that can be summarized. This study uses simulation to compare the GNS3 that using MPLS network performance and without using MPLS. The parameters for data retrieval, among others, bandwidth, throughput, delay. The results showed that the timing of packet delivery delay in MPLS network is relatively small. So that the MPLS network is capable of providing performance-work with a more optimal level of service and suitable to be applied to the packet data service in real time.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Teknologi jaringan komputer berkembang seiring dengan meluasnya jaringan
internet masuk ke dalam kehidupan masyarakat dunia. Secara harfiah, jaringan
komputer adalah sekumpulan komputer dan perangkat jaringan lain yang saling
berhubungan sesuai dengan bentuk topologi yang dipilih.
Kecepatan transfer data menjadi masalah yang sering dialami dalam
jaringan komputer, sehingga diperlukan proses yang cepat untuk mengatasi
pengiriman dan pengambilan data tersebut dengan mengutamakan efisiensi waktu,
sehingga user tidak perlu membuang banyak waktu. Dengan demikian, dibuatlah
sebuah jaringan komputer dengan memanfaatkan teknologi berbasis Multiprotocol
Label Switching (MPLS). Jaringan MPLS ini merupakan jaringan yang akan
menambahkan label pada setiap paket yang akan dikirimkan, dengan pelabelan ini
maka data yang akan dikirimkan akan menjadi lebih cepat sampai pada tujuan.
Hal ini dikarenakan router hanya akan menganalisa label yang diberikan pada tiap
paket.
Perkembangan komputer tampaknya berpengaruh kepada meningkatnya
penggunaan jaringan komputer. Semakin lama penggunaan jaringan komputer
semakin banyak, sehingga perangkat-perangkat jaringan pun ikut berkembang
seperti: Repeater dan Hub yang dapat melayani Client tanpa proses apapun.
Kemudian ada Bridge dan Switch yang memiliki kemampuan menentukan jalan
yang tepat pada sebuah LAN.
Bridge dan Switch mempunyai fungsi yang sama yaitu membagi jaringan
ke dalam Collision Domain yang lebih kecil. Perbedaan Bridge dan Switch adalah
bahwa Switch lebih cepat dan mempunyai jumlah port yang lebih banyak
Teknologi Multiprotocol Label Switching (MPLS). MPLS adalah teknik untuk
mengintegrasikan Internet Protocol (IP) dengan Asynchronous Transfer Mode
(ATM) dalam jaringan backbone yang sama. Dengan MPLS maka dapat diperoleh
keuntungan diantaranya:
1. Mengurangi banyaknya proses pengolahan di IP routers, serta
memperbaiki proses pengiriman suatu paket data.
2. Menyediakan Quality of Service (QoS) dalam jaringan backbone, sehingga
setiap layanan paket yang dikirimkan akan mendapat perlakuan sesuai
dengan skala prioritas.
Menurut Alwayn (2002), untuk memenuhi kualitas layanan
telekomunikasi dan kompleksitas pada jaringan internet terutama dalam
mendukung layanan multimedia, beberapa arsitektur jaringan telah banyak
dikembangkan dan salah satu diantaranya adalah MPLS. Teknologi MPLS
merupakan suatu teknik untuk mengintegrasikan teknologi IP dengan
Asynchronous Transfer Mode (ATM) dalam jaringan backbone yang sama.
Jaringan ini terdiri dari titik-titik Label Switching Router (LSR) dan bukan
merupakan jaringan IP ataupun jaringan ATM, tetapi merupakan jaringan baru.
Jaringan baru ini mengurangi banyaknya proses pengolahan yang terjadi di IP
routers, serta memperbaiki unjuk-kerja pengiriman suatu paket data, juga bisa
menyediakan kualitas layanan QoS dalam jaringan backbone.
Konsep utama MPLS ialah teknik peletakan “label” dalam setiap paket
yang dikirim melalui jaringan backbone (Miller,et.al, 2004). MPLS bekerja
dengan cara melabeli paket-paket data dengan label, untuk menentukan rute
dan prioritas pengiriman paket tersebut. Label tersebut akan memuat
informasi penting yang berhubungan dengan informasi routing suatu paket,
diantaranya berisi tujuan paket serta prioritas paket mana yang harus dikirimkan
terlebih dahulu. Teknik ini biasa disebut dengan label switching .Dalam
pengiriman paket data dan melakukan routing, jaringan MPLS merupakan
teknologi penyampaian paket pada backbone berkecepatan tinggi.
MPLS merupakan salah satu bentuk konvergensi vertikal dalam topologi jaringan
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan Latar belakang masalah, maka dapat dibuat rumusan masalah yaitu :
Simulasi pengukuran terhadap Quality of Service (QoS) dengan input adalah
throughput dan waktu delay, yang bertujuan untuk mengetahui bagaimana
sebenarnya layanan teknik MPLS ini ketika mengirimkan suatu trafik layanan
paket.
1.3 Tujuan Penelitian
Secara garis besar tujuan penelitian ini ialah :
1. Untuk menganalisa kualitas layanan teknik MPLS ketika sebelum
mengirimkan sebuah paket dalam traffik jaringannya, sehingga perkiraan
dan perlakuan terhadap paket yang dikirimkan dapat dianalisa.
2. Untuk menganalisa paket-paket data ketika mengirimkan paket dalam
traffik jaringannya sehingga dapat meningkatkan performa jaringan.
1.4 Manfaat Penelitian
Manfaat Penelitian ini dengan konfigurasi jaringan MPLS yang menerapkan
mekanisme traffic engineering dapat meningkatkan kualitas dan kinerja jaringan
dalam menyediakan layanan ditinjau dari parameter waktu tunda, paket hilang,
dan throughput trafik; sehingga bandwidth dapat lebih digunakan secara optimal.
Dalam penelitian ini akan dilakukan pengujian beberapa model simulasi, yaitu
membandingkan jaringan MPLS dan jaringan non MPLS agar diperoleh optimasi
kualitas jaminan layanan (QoS) terutama bagi trafik layanan multimedia.
Pengujian dilakukan dengan menggunakan software simulasi jaringan, yaitu
GNS3.
1.5 Batasan Masalah
Masalah yang akan dibahas dalam makalah ini mencakup bagaimana cara kerja
dan analisa QoS yang terdapat dalam teknik MPLS ini. Dengan membuat
beberapa model simulasi, dengan pengujian menggunakan paket-paket protokol
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Pendahuluan
Penelitian tentang analisa penerapan traffic engineering pada jaringan non MPLS
dan MPLS terutama pada operator Internet Service Provider (ISP), yang
dilakukan oleh Mohamed Hasan Omar (2008) . Setelah menganalisa secara
komparatif throughput paket-paket protokol UDP dan TCP dari lapis transport
terhadap jaringan non MPLS dan MPLS, hasilnya menunjukkan bagaimana
jaringan MPLS yang menerapkan traffic engineering mampu meningkatkan
kinerja jaringan backbone dan skalabilitas jaringan internet pada lingkungan.
Beban trafik yang tinggi untuk beberapa macam aplikasi yang berbeda. Ternyata
penerapan traffic engineering adalah merupakan keunggulan jaringan MPLS
terhadap jaringan berbasis IP (non MPLS), karena proses routing menjadi lebih
cepat dengan melakukan pendefinisian jalur khusus (router LSP) untuk
pengiriman paket data. Router LSP pada jaringan MPLS dapat digunakan dan di
manfaatkan sebagai jalur routing, sehingga utilisasi sumber-sumber jaringan lebih
optimal dan pada gilirannya meningkatkan kinerja jaringan.
Penelitian yang pernah dilakukan berhubungan dengan teknologi jaringan
komputer khususnya jaringan MPLS, kualitas layanan (QoS) dan traffic
engineering antara lain adalah:
1. Penelitian tentang analisa penerapan traffic engineering pada jaringan
non MPLS danMPLS terutama pada operator Internet Service Provider (ISP),
yang dilakukan oleh Mohamed Hasan Omar (2008) . Setelah menganalisa secara
komparatif throughput paket-paket protokol UDP dan TCP dari lapis transport
terhadap jaringan non MPLS danMPLS, hasilnya menunjukkan bagaimana
jaringan MPLS yang menerapkan traffic engineering mampu meningkatkan
kinerja jaringan backbone dan skalabilitas jaringan internet pada lingkungan
penerapan traffic engineering adalah merupakan keunggulan jaringan MPLS
terhadap jaringan berbasis IP (non MPLS), karena proses routing menjadi lebih
cepat dengan melakukan pendefinisian jalur khusus (router LSP) untuk
pengiriman paket data. Router LSP pada jaringan MPLS dapat digunakan dan
dimanfaatkan sebagai jalur routing, sehingga utilisasi sumber-sumber jaringan
lebih optimal dan pada gilirannya meningkatkan kinerja jaringan.
2. Dalam makalahnya di jurnal IEEE, Daniel O.Awduche (1999)
menjelaskan tentang konsep, fungsi dan tantangan traffic engineering internet
pada jaringan IP (non MPLS)dengan menggunakan beberapa model a.l: model
overlay, model IP over ATM, model MPLS-TE. Selain itu didiskusikan pula
aplikasi dan manfaat MPLS traffic engineering pada jaringan IP. Pada bagian
penutup disimpulkan bahwa optimasi kinerja jaringan internet menggunakan
teknologi jaringan MPLS dan peningkatan kualitas layanan (QoS) menggunakan
differentiated services diperoleh berdasarkan pada model IP over ATM sebagai
alternatif lain dari jaringan MPLS.
3. Rendy Munadi dan Nunut J T S (2005), pada makalahnya di Seminar
Nasional “Soft Computing, Intelligent Systems and Information Technology”
(SIIT 2005), melakukan penelitian tentang Perancangan, Simulasi dan Analisa
Kinerja Jaringan IP MelaluiTeknologi MPLS. Penelitiannya sehubungan
dengan perkembangan pesat jaringan internet dalam beberapa tahun terakhir ini
yang ditandai dengan munculnya teknologi dan layanan-layanan baru menuntut
pemakaian bandwidth secara efisien dan efektif. Hal ini ditempuh dengan
meningkatkan kemampuan router untuk dapat membuat keputusan bahwa
sebuah paket yang diterima akan dikirimkan dan diteruskan ke tujuan sesuai
dengan header paket-nya. Dan ini diperoleh dengan memanfaatkan teknologi
Multi Protocol Label Switching (MPLS). Dalam penelitiannya di lakukan kajian
melalui simulasi terhadap kinerja jaringan IP melalui teknologi MPLS dengan
melihat parameter Quality of Service (QoS) dan penyebab kongesti yang mungkin
terjadi. Parameter kinerja yang diamati meliputi throughput, delay, paket loss dan
hasilnya diperoleh peningkatan nilai throughput 40% dan penurunan delay 200%
jaringan dapat meminimalisasi efek kongesti yang terjadi dengan memanfaatkan
bandwidth jaringan yang belum terpakai secara optimal.
4. Pada penelitiannya Xipeng Xiao and Lionel M. Ni, Michigan State
University (1999) menunjukan bahwa integrated services, RSVP, differentiated
services, multi protocol label switching (MPLS), dan constraint-based routing
adalah komponen-komponen framework (susunan) dari internet quality of service
(QoS). Dan ternyata berdasarkan tabel tersebut susunan komponen-komponen ini
adalah untuk memenuhi kualitas jaminan QoS suatu layanan traffic data dan
meningkatkan utilisasi sumber-sumber jaringan yang disediakan. MPLS dan
constraint-based routing dapat digunakan bersama untuk mengatur jalur router
yang dilewati traffic agar terhindar dari kongesti.
5. Dalam rangka optimalisasi penggunaan sumber-sumber transmisi, Md.
Arifur Rahman,Ahmedul Haque Kabir, K. A. M. Lutfullah, M. Zahedul Hassan,
M.R. Amin, East West University Mohakhali, Dhaka (2008) melakukan
pengukuran traffic aliran data pada jaringan berbasis IP maupun jaringan MPLS,
dimana hasilnya menunjukan bahwa delay maupun paket loss jaringan MPLS
lebih baik dibandingkan dengan jaringan IP. Dengan membuat simulasi jaringan
yang komprehensip, protokol pesinyalan MPLS: Constrainedbased Label
Distribution Protocol (CR-LDP), Resource Reservation Protocol (RSVP) dan
Traffic Extension RSVP (RSVP-TE) dapat digunakan untuk menjamin kualitas
layanan QoS dan analisa kinerja jaringan, baik jaringan IP maupun jaringan
MPLS. Selain itu dalam penelitiannya mereka menyimpulkan bahwa MPLS
mampu menghindari kongesti dengan cara merekayasa traffic tunnel sehingga
dapat memanfaatkan bandwidth yang disediakan dengan lebih effisien. Penelitian
mereka membuktikan bahwa mekanisme rekayasa traffic mampu memperbaiki
kinerja jaringan.
6. Reza Aditya Permadi, Yoanes Bandung, dan Armein Z.R. Langi
(2009) dalam penelitiannya telah melakukan pengujian model jaringan best
-effort, diffserv, MPLS, dan diffserv over MPLS. Pada umumnya jaringan yang
mempunyai kapasitas terbatas, perlu dilakukan diferensiasi trafik sehingga
mengalir di dalamnya. Kecenderungan trafik yang tidak merata pada jaringan
dapat digunakan untuk meningkatkan kualitas layanan trafik ketika satu jalur
mengalami pembebanan trafik yang berlebihan. Penelitian mereka bertujuan untuk
mengimplementasikan metoda Differentiated Services yang digabungkan dengan
mekanisme Traffic Engineering melalui Multi protocol Label Switching (MPLS).
Sistem dibangun dengan menggunakan sistem operasi Linux yang dilengkapi
dengan modul MPLS dan Diffserv. Hasil pengujiannya menunjukkan jaringan
Diffserv mampu memberikan jaminan kualitas layanan untuk trafik kelas EF dan
AF, namun harus mengorbankan kualitas layanan trafik TCP background.
Sementara itu, dengan tambahan mekanisme traffic engineering dengan MPLS,
jaringan Diffserv mampu melakukan pembelokan trafik ketika satu jalur
mengalami keadaan kongesti, sehingga selain trafik EF dan AF dapat dijamin,
trafik TCP background juga dapat ditingkatkan kualitasnya dibandingkan dengan
skenario Diffserv. Sebagai kesimpulan ternyata model jaringan MPLS yang
menerapkan mekanisme traffic engineering dapat meningkatkan kualitas dan
kinerja jaringan dalam menyediakan layanan ditinjau dari parameter waktu tunda,
paket hilang, dan throughput trafik; sehingga bandwidth dapat lebih digunakan
secara optimal.
2.2. Multi Protocol Label Switching (
Multi Protocol Label Switching merupakan perkembangan terbaru dari multi
layer switch yang diusahakan oleh IETF (Internet Engineering Task Force).
Hal ini dilakukan agar terdapat standar untuk multi layer switch dan mendukung
interoperabilitas. Disebut multi protokol karena tekniknya dapat diterapkan pada
semua protokol layer jaringan. MPLS adalah suatu teknologi yang mempunyai
kemampuan menambah label-label yang mengandung informasi jaminan
quality, scalability, reliability dan security pada paket-paket IP untuk dilewatkan
pada suatu jaringan data, (Miller, et.al, 2004).
MPLS)
Konsep inti dari MPLS adalah memasukan sebuah label pada setiap paket
pokok, yaitu kemana paket tersebut akan diteruskan. Adapun informasi label yang
paling penting adalah mengenai (Rick, 2003):
1. Informasi Alamat tujuan (Destination Address)
2. Informasi IP Precedence
3. Informasi keanggotaanVirtual Private Network
4. Informasi Quality of Service (QoS) dari RSVP
5. Informasi rute untuk paket, sama dengan yang dipilih rekayasa trafik.
2.3. Komponen
Label Switched Path (LSP): LSP adalah jalur yang ditetapkan pada serangkaian
link antar LSR dalam jaringan MPLS, yang mengizinkan paket untuk diteruskan
dari LSR satu menuju LSR yang lain melalui jaringan MPLS. MPLS
menyediakan dua cara untuk menetapkan LSP, yaitu :
Jaringan MPLS
1. Hop-by-hop routing , cara ini membebaskan masing-masing LSR
menentukan hop selanjutnya untuk mengirimkan paket. Cara ini mirip
seperti OSPF dan RIP dalam IP routing.
2. Explisit routing , dalam metode ini LSP akan ditetapkan oleh LSR pertama
yang dilalui aliran paket.
2.3.1. Label Switching Router (LSR) dan Label Edge Router (LER) : LSR adalah
sebuah router dalam jaringan MPLS yang berperan dalam menetapkan LSP
dengan menggunakan teknik label swapping dengan kecepatan yang telah
ditetapkan. Dalam fungsi pengaturan trafik, LSR dapat dibagi dua, yaitu : Ingress
LSR dan Egress LSR. Ingress LSR berfungsi mengatur trafik saat paket
memasuki jaringan MPLS sedangkan Egress LSR berfungsi untuk mengatur trafik
saat paket meninggalkan jaringan MPLS menuju ke LER. Sedangkan, LER adalah
suatu router yang menghubungkan jaringan MPLS dengan jaringan lainnya
2.3.2. Forward Equivalence Class (FEC) : FEC adalah representasi dari
beberapa paket data yang diklasifikasikan berdasarkan kebutuhan resource yang
sama di dalam proses pertukaran data.
2.3.3. MPLS Label : Label adalah deretan bit informasi yangditambahkan pada header suatu paket data dalam jaringan MPLS. Label MPLS atau yang disebut
juga MPLS header ini terletak diantara header layer 2 dan header layer 3.
2.3.4. Label Distribution Protocol (LDP) : LDP adalah protokol baru yang
berfungsi untuk mendistribusikan informasi yang ada pada label ke setiap LSR
pada jaringan MPLS. Protokol ini digunakan untuk memetakan FEC kedalam
label, untuk selanjutnya akan dipakai untuk menentukan LSP. LDP message
dapat dikelompokkan menjadi :
a. Discovery Messages, yaitu pesan yang memberitahukan dan
memelihara hubungan dengan LSR yang baru tersambung ke jaringan MPLS.
b. Session Messages, yaitu pesan untuk membangun, memelihara dan
mengakhiri sesi antara titik LDP.
c. Advertisement Messages, yaitu pesan untuk membuat, mengubah dan
menghapus pemetaan label pada jaringan MPLS.
d. Notification Messages, yaitu pesan yang menyediakan informasi
bantuan dan sinyal informasi jika terjadi error .
2.4. Arsitektur Jaringan MPLS
Multi Protocol Label Switching (MPLS) merupakan teknik yang menggabungkan
kemampuan pengaturan switching yang ada dalam teknologi ATM dengan
fleksibilitas network layer yang dimiliki teknologi IP. Konsep utama MPLS ialah
teknik penempatan label dalam setiap paket yang dikirim melalui jaringan ini.
MPLS bekerja dengan cara melabeli paket-paket data dengan label, untuk
menentukan rute dan prioritas pengirimanpaket tersebut yang didalamnya memuat
diantaranya berisi tujuan paket serta prioritas paket mana yang harus dikirimkan
terlebih dahulu. Teknik ini biasa disebut dengan label switching. Dengan
informasi label switching yang didapat dari routing network layer, setiap paket
hanya dianalisa sekali di dalam router di mana paket tersebut masuk ke dalam
jaringan untuk pertamakali. Router tersebut berada di tepi dan dalam jaringan
MPLS yang biasa disebut dengan Label Switching Router (LSR). Dengan teknik
MPLS maka akan mengurangi teknik pencarian rute dalam pengoperasian
jaringan dapat dioperasikan dengan efektif dan efisien mengakibatkan pengiriman
paket menjadi lebih cepat.
Jaringan MPLS terdiri atas sirkit yang disebut label-switched path (LSP),
yang menghubungkan titik-titik yang disebut label switched router (LSR). LSR
pertama dan terakhir disebut ingress dan egress. Setiap LSP dikaitkan dengan
sebuah forwarding equivalence class (FEC) diidentifikasikan pemasangan label,
yang merupakan kumpulan paket yang menerima perlakukan forwarding yang
sama di sebuah LSR.
LSP dibentuk melalui suatu protokol persinyalan yang menentukan
forwarding berdasarkan label pada paket. Label yang pendek dan berukuran tetap
untuk mempercepat proses forwarding. Router dalam melakukan pengambilan
keputusan ditentukan oleh semua sumber informasi yang dapat dikerjakan oleh
sebuah label switching dengan melihat nilai suatu label yang panjangnya tertentu.
Tabel ini biasa disebut Label Forwarding Information Base (LFIB). Sebuah label
akan digunakan sebagai sebuah indeks suatu node dan akan digunakan untuk
memutuskan tujuan selanjutnya, dengan pergantian label di dalam node tersebut.
Label lama digantikan oleh label baru, dan paket akan dikirimkan ke tujuan
selanjutnya. Karenanya sebuah label switching akan membuat pekerjaan router
dan switch menjadi lebih mudah dalam menentukan pengiriman suatu paket.
MPLS ini akan memperlakukan switch-switch sebagai suatu peer-peer, dan
mengontrol feature yang secara normal hanya dapat berjalan di jaringan ATM.
Dalam jaringan MPLS sekali suatu paket telah dibubuhi “label”, maka tidak perlu
lagi terdapat analisa header yang dilakukan oleh router, karena semua pengiriman
Gambar 2.1 Struktur jaringan MPLS.
2.5. Distribusi Label
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 hampir serupa
dengan protokol persinyalan di ATM, sehingga sering juga disebut protokol
persinyalan MPLS.
a. Edge Label Switching Routers (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. Sebuah MPLS Edge Router akan menganalisa header IP
dan akan menentukan label yang tepat untuk dienkapsulasi ke dalam paket
tersebut ketika sebuah paket IP masuk ke dalam jaringan MPLS. Ketika paket
yang berlabel meninggalkan jaringan MPLS, maka Edge Router yang lain akan
menghilangkan label yang disebut Label Switches. Perangkat Label Switches ini
berfungsi untuk men switch paket-paket ataupun sel-sel yang telah dilabeli
berdasarkan label tersebut. Label Switches ini juga mendukung Layer 3 routing
ataupun Layer 2 switching untuk ditambahkan dalam label switching. Operasi
dalam label switches memiliki persamaan dengan teknik switching yang biasa
b. Label Distribution Protocol
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. Teknik ini biasa disebut
distribusi label downstream on demand.
2.6. Cara
Prinsip kerja MPLS ialah menggabungkan kecepatan switching pada layer
dengan kemampuan routing dan skalabilitas pada layer 3. Dengan
memperhatikan gambar 2, cara kerjanya adalah dengan menyelipkan label di
antara header layer 2 dan layer 3 pada paket yang diteruskan. Label dihasilkan
oleh Label Switching Router dimana bertindak sebagai penghubung jaringan
MPLS dengan jaringan luar. Label berisi informasi tujuan node selanjutnya
kemana paket harus dikirim. Kemudian paket diteruskan ke node berikutnya, di
node ini label paket akan dilepas dan diberi label yang baru yang berisi tujuan
berikutnya. Paket-paket diteruskan dalam path yang disebut LSP (Label Switching
Path).
[image:31.595.179.428.529.673.2]Kerja MPLS
Gambar 2.2 Konsep MPLS
Dengan label switching, paket dianalisa secara menyeluruh dari header lapisan 3
dan dilakukan hanya sekali, yakni pada label switch router (LSR) di edge, yang
paket IP dengan memasang header MPLS, perhatikan gambar 2.3 berikut ini.
Label adalah bagian dari header, memiliki panjang yang bersifat tetap, dan
merupakan satu-satunya tanda identifikasi paket. Label digunakan untuk proses
[image:32.595.169.458.197.304.2]forwarding, termasuk proses traffic engineering.
Gambar 2.3 Header MPLS
Pada gambar 2.3 terlihat MPLS header
1. Label, 20 bit yang merupakan nilai aktual untuk label. Label
ini menentukan jalur pengiriman paket ke LSR berikutnya dan operasi
yang akan dilakukan pada MPLS header sebelum dikirimkan.
memiliki panjang 32 bit yang terdiri
dari:
2. EXP (Experimental ,3 bit yang dicadangkan untuk kegiatan eksperimen.
Bagian ini juga berfungsi untuk mengidentifikasi Class of Service
(CoS ).
3. S sepanjang 1 bit yang merupakan dasar MPLS header. Bit ini akan diset
”satu” apabila paket yang dikirimkan merupakan paket terakhir pada
MPLS header dan ”nol” untuk paket yang lainnya.
4. Time to Live (TTL) sepanjang 8 bit digunakan untuk mengkodekan suatu
nilai TTL. Dalam proses pembuatan label ada beberapa metode yang dapat
digunakan, yaitu:
a. Metode berdasarkan topologi jaringan, yaitu dengan menggunakan protocol IP-routing seperti OSPF dan BGP.
b. Metode berdasarkan kebutuhan resource suatu paket data, yaitu
dengan menggunakan protocol yang dapat mengontrol trafik suatu
c. Metode berdasarkan besar trafik pada suatu jaringan, yaitu dengan
menggunakan metode penerimaan paket dalam menentukan tugas dan
distribusi sebuah label.
2.7. Performansi
Aplikasi yang beraneka ragam mensyaratkan performansi yang berbeda-beda
pula. Misalnya, pengiriman data sangat peka pada distorsi tetapi kurang peka pada
tundaan; sebaliknya komunikasi suara sangat peka pada tundaan tetapi kurang
peka pada distorsi. Performansi jaringan merujuk ke tingkat kecepatan dan
keandalan penyampaian berbagai jenis beban data di dalamsuatu sistem
komunikasi (Alwayn, 2002). Performansi merupakan kumpulan berbagai
besaran teknis (Stalling, 1991). Beberapa parameter yang dijadikan referensi
umum untuk dapat melihat performansi jaringan, yang terpenting adalah:
Jaringan
1. Availability, yaitu persentase hidupnya sistem atau sub sistem
telekomunikasi. Idealnya, availability harus mencapai 100%.
2. Throughput, yaitu kecepatan (rate) transfer data efektif, yang diukur
dalam bps. Header-header dalam paket-paket data mengurangi nilai
throughput. Maka penggunaan sebuah saluran secara bersama-sama juga
akan mengurangi nilai ini.
3. Packet Loss, adalah kegagalan transmisi paket data mencapai tujuannya.
Umumnya perangkat network memiliki buffer untuk menampung data yang
diterima. Jika terjadi kongesti yang cukup lama, buffer akan penuh, dan data
baru tidak diterima. Paket yang hilang ini harus diretransmisi, yang akan
membutuhkan waktu tambahan.
4. Latency (Delay), adalah waktu tunda suatu paket yang diakibatkan oleh
proses transmisi dari satu titik ke titik lain yang menjadi tujuannya. Waktu
tunda ini bisa dipengaruhi oleh jarak (misalnya akibat pemakaian satelit),
atau kongesti (yang memperpanjang antrian),atau bisa juga akibat waktu
5. Bandwidth adalah kapasitas atau daya tampung kabel ethernet agar dapat
dilewati trafik paket data dalam jumlah tertentu. Bandwidth juga bisa berarti
jumlah konsumsi paket data per satuan waktu dinyatakan dengan satuan bit
per second [bps]. Bandwidth internet di sediakan oleh provider internet
dengan jumlah tertentu tergantung sewa pelanggan. Dengan QoS kita dapat
mengatur agar user tidak menghabiskan bandwidth yang di sediakan oleh
provider.
6. Jitter, atau variasi dalam latency, diakibatkan oleh variasi- variasi dalam
panjang antrian, dalam waktu pengolahan data, dalam waktu yang
dibutuhkan untuk retransmisi data (karena jalur yang digunakan juga
berbeda), dan juga dalam waktu penghimpunan ulang paket-paket di akhir
perjalanan.
7. Utilitisasi/Okupansi, teknologi IP adalah teknologi connectionless
oriented, dimana proses transmisi informasi dari pengirim ke tujuannya
tidak memerlukan pendifinisian jalur terlebih dahulu, seperti halnya
teknologi connection oriented. Utilisasi/Okupansi IP yang dinyatakan dalam
persen, dapat dihitung sebagai berikut:
Tabel berikut (Dutta-Roy, 2000) memaparkan tingkat kepekaan performansi
[image:34.595.233.445.497.560.2]yang berbeda untuk jenis layanan network yang berlainan.
[image:34.595.172.450.629.750.2]Kemampuan menyediakan jaminan performansi dan diferensiasi
layanan dalam network sering diacu dengan istilah QoS (quality of service).
ITU, dalam rekomendasi E.800 (Rosen, 2001), mendefinisikan QoS
sebagai pengaruh kolektif atas performansi layanan yang menentukan tingkat
kepuasan pemakai layanan. QoS-Forum mendefinisikan QoS sebagai ukuran
kolektif atas tingkat layanan yang disampaikan kepelanggan, ditandai dengan
beberapa kriteria yang meliputi availabilitas, error, performance, response time
dan throughput, sambungan atau transmisi yang hilang akibat kongesti, waktu
setup, dan kecepatan deteksi dan koreksi kesalahan.Umumnya QoS dikaji dalam
kerangka pengoptimalan kapasitas network untuk berbagai jenis layanan, tanpa
terus menerus menambah dimensi network.
2.8. QoS (Quality of Service)
Jika dilihat dari ketersediaan suatu jaringan, terdapat karakteristik kuantitatif
yang dapat dikontrol untuk menyediakan suatu layanan dengan kualitas tertentu.
Kinerja jaringan dievaluasi berdasarkan parameter –parameter kualitas layanan,
yaitu delay, jitter, packet loss dan throughput. Berikut ini adalah definisi
singkat dari keempat parameter layanan tersebut.
1. Jitter Merupakan variasi delay yang terjadi akibat adanya selisih waktu
atau interval antar kedatangan paket di penerima. Jitter maksimum yang
direkomendasi oleh ITU adalah 75 ms.
2. Delay
a. Waktu yang dibutuhkan untuk mengirimkan data dari sumber (pengirim)
ke tujuan (penerima).
b. Delay maksimum yang direkomendasikan oleh ITU untuk aplikasi
suara adalah 150 ms, dan yang masih bisa diterima pengguna adalah 250
ms.
3. Paket Loss Kehilangan paket ketika terjadi peak load dan congestion
(kemacetan transmisi paket akibat padatnya traffic yang harus dilayani) dalam
batas waktu tertentu. Paket loss maksimum yang direkomendasi oleh ITU
4. Throughput Aspek utama throughput yaitu berkisar pada ketersediaan
bandwidth yang cukup untuk suatu aplikasi. Hal ini menentukan besarnya trafik
yang dapat diperoleh aplikasi saat melewati jaringan. Aspek penting lainnya
adalah error (pada umumnya berhubungan dengan link error rate) dan losses
(pada umumnya berhubungan dengan kapasitas buffer).
2.9. Routing
Routing merupakan fungsi yang bertanggung jawab membawa data melewati
sekumpulan jaringan dengan cara memilih jalur terbaik untuk dilewati data. Tugas
Routing akan dilakukan device jaringan yang disebut sebagai Router. Router
merupakan komputer jaringan yang bertugas atau difungsikan menghubungkan
dua jaringan atau lebih.
.
2.9.1. OSPF (Open Shortest Path First )
Open Shortest Path First adalah routing protokol yang digunakan pada MPLS.
OSPF ini berdasarkan atas Link-state dan bukan berdasarkan atas jarak. Setiap
node dari OSPF mengumpulkan data state dan mengumpulkan pada Link State
Packet. LSP dibroadcast pada setiap node untuk mencapai keseluruhan network.
Setelah seluruh network memiliki “map” hasil dari informasi LSP dan dijadikan
dasar link-state dari OSPF. Kemudian setiap OSPF akan melakukan pencarian
dengan metode SPF (Shortest Path First) untuk menemukan jarak yang lebih 4
efisien. Routing table yang dihasilkan berdasarkan atas informasi LSP yang
didapat sehingga OSPF memberikan informasi LSP secara flood, karena OSPF
sudah memiliki kemampuan untuk memilih informasi LSP yang sama maka flood
ini tidak mengakibat exhousted. OSPF ini menggunakan protokol TCP bukan
UDP, mendukung VLSM (Variable Length Subnet Mask). OSPF menggunakan
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Pelaksanaan Penelitian
Lokasi penelitian dilakukan di STMIK Kaputam Binjai Jl. Veteran No. 5A-9A
dengan waktu penelitian dilakukan pada bulan November 2010. Konsepnya
menggunakan bahan dan asumsi serta masukan dari user, buku-buku, dan
pencarian data intrenet.
3.2. Rancangan Penelitian
Untuk membangun jaringan lengkap dengan implementasi QoS dari ujung ke
ujung, diperlukan penggabungan dua teknologi, yaitu implementasi QoS di access
network dan QoS di core network. QoS di core network akan tercapai secara
optimal dengan menggunakan teknologi MPLS. Ada beberapa alternatif untuk
implementasi QoS di access network, yang sangat tergantung pada jenis aplikasi
yang digunakan customer.
Ada tiga parameter utama QoS yang dapat diukur dalam jaringan MPLS.
Ketiga parameter tersebut ialah bandwidth, service rate, dan waktu delay.
Pengukuran parameter QoS tersebut dapat ditentukan sebelum sebuah paket
dikirim dalam jaringan MPLS. Pengukuran ketiga komponen QoS MPLS tersebut
bertujuan agar sebuah service provider bisa mendistribusikan kemampuan yang
dimiliki oleh jaringannya dengan jumlah rute yang ingin dibangunnya.
3.2.1. Rekayasa Trafik dengan MPLS
Rekayasa trafik (traffic engineering, TE) adalah proses pemilihan saluran
data traffic untuk menyeimbangkan beban trafik pada berbagai jalur dan titik
dalam network. Tujuan akhirnya adalah memungkinkan operasional network
yang andal dan efisien, sekaligus mengoptimalkan penggunaan sumberdaya dan
ke topologi network fisik melalui LSP yang terdiri atas komponen-komponen:
manajemen path, penempatan trafik, penyebaran keadaan network, dan
manajemen network.
a. Manajemen Path
Manajemen path meliputi proses-proses pemilihan route eksplisit
berdasar kriteria tertentu, serta`pembentukan dan pemeliharaan tunnel LSP
dengan aturan-aturan tertentu. Proses pemilihan route` dapat dilakukan secara
administratif, atau secara otomatis dengan proses routing yang bersifat
constraint-based. Proses constraint-based dilakukan dengan kalkulasi berbagai
alternatif routing untuk memenuhi spesifikasi yang ditetapkan dalam
kebijakan administratif. Tujuannya adalah untuk mengurangi pekerjaan manual
dalam TE.
Setelah pemilihan, dilakukan penempatan path dengan menggunakan
protokol persinyalan, yang juga merupakan protokol distribusi label. Ada dua
protokol jenis ini yang sering dianjurkan untuk dipakai, yaitu RSVP-TE dan
CR-LDP.
Manajemen path juga mengelola pemeliharaan path, yaitu menjaga path
selama masa transmisi, dan mematikannya setelah transmisi selesai.
Terdapat sekelompok atribut yang melekat pada LSP dan digunakan
dalam operasi manajemen path. Atribut-atribut itu antara lain:
1. Atribut parameter trafik, adalah karakteristrik trafik yang akan
ditransferkan,termasuk nilai puncak, nilai rerata, ukuran burst yang dapat
terjadi, dll. Ini diperlukan untuk menghitung resource yang diperlukan dalam
trunk trafik.
2. Atribut pemilihan dan pemeliharaan path generik, adalah aturan yang
dipakai untuk
memilih route yang diambil oleh trunk trafik, dan aturan untuk menjaganya tetap
hidup.
3. Atribut prioritas, menunjukkan prioritas pentingnya trunk trafik, yang
dipakai baik dalam pemilihan path, maupun untuk menghadapi keadaan
4. Atribut pre-emption, untuk menjamin bahwa trunk trafik berprioritas
tinggi dapat disalurkan melalui path yang lebih baik dalam lingkungan
DiffServ. Atribut ini juga dipakai dalam kegiatan restorasi network setelah
kegagalan.
5. Atribut perbaikan, menentukan perilaku trunk trafik dalam kedaan
kegagalan. Ini meliputi deteksi kegagalan, pemberitahuan kegagalan, dan
perbaikan.
6. Atribut policy, menentukan tindakan yang diambil untuk trafik yang
melanggar, misalnya trafik yang lebih besar dari batas yang diberikan.
Trafik seperti ini dapat dibatasi, ditandai, atau diteruskan begitu saja.
Atribut-atribut ini memiliki banyak kesamaan dengan network yang
sudah ada sebelumnya. Maka diharapkan tidak terlalu sulit untuk memetakan
atribut trafik trunk ini ke dalam arsitektur switching dan routing network yang
sudah ada.
a. Penempatan Trafik
Setelah LSP dibentuk, trafik harus dikirimkan melalui LSP. Manajemen trafik
berfungsi mengalokasikan trafik ke dalam LSP yang telah dibentuk. Ini
meliputi fungsi pemisahan, yang membagi trafik atas kelas-kelas tertentu, dan
fungsi pengiriman, yang memetakan trafik itu ke dalam LSP.
Hal yang harus diperhatikan dalam proses ini adalah distribusi beban
melewati deretan LSP. Umumnya ini dilakukan dengan menyusun semacam
pembobotan baik pada LSP-LSP maupun pada trafik-trafik. Ini dapat
dilakukan secara implisit maupun eksplisit.
b. Penyebaran Informasi Keadaan Network
Penyebaran ini bertujuan membagi informasi topologi network ke seluruh LSR
di dalam network. Ini dilakukan dengan protokol gateway seperti IGP yang
telah diperluas.
Perluasan informasi meliputi bandwidth link maksimal, alokasi trafik
maksimal, pengukuran TE default, bandwidth yang dicadangkan untuk setiap
diperlukan oleh protokol persinyalan untuk memilih routing yang paling tepat
dalam pembentukan LSP.
c. Manajemen Network
Performansi MPLS-TE tergantung pada kemudahan mengukur dan
mengendalikan network. Manajemen network meliputi konfigurasi network,
pengukuran network, dan penanganan kegagalan network.
Pengukuran terhadap LSP dapat dilakukan seperti pada paket data
lainnya. Traffic flow dapat diukur dengan melakukan monitoring dan
menampilkan statistika hasilnya. Path loss dapat diukur dengan melakukan
monitoring pada ujung-ujung LSP, dan mencatat trafik yang hilang. Path
delay dapat diukur dengan mengirimkan paket probe menyeberangi LSP, dan
mengukur waktunya. Notifikasi dan alarm dapat dibangkitkan jika
parameter-parameter yang ditentukan itu telah melebihi ambang batas.
3.2.2. Protokol Persinyalan
Pemilihan path, sebagai bagian dari MPLS-TE, dapat dilakukan dengan dua
cara: secara manual oleh administrator, atau secara otomatis oleh suatu
protokol persinyalan. Dua protokol persinyalan yang umum digunakan untuk
MPLS-TE adalah CR-LDP dan RSVP-TE. RSVP-TE memperluas protokol
RSVP yang sebelumnya telah digunakan untuk IP, untuk mendukung
distribusi label dan routing eksplisit. Sementara itu CR-LDP memperluas LDP
yang sengaja dibuat untuk distribusi label, agar dapat mendukung
persinyalan berdasar QoS dan routing eksplisit.
Ada banyak kesamaan antara CR-LDP dan RSVP-TE dalam kalkulasi
routing yang bersifat constraint-based. Keduanya menggunakan informasi QoS
yang sama untuk menyusun routing eksplisit yang sama dengan alokasi
resource yang sama.
Perbedaan utamanya adalah dalam meletakkan layer tempat protokol
bekerja. CR-LDP adalah protokol yang bekerja di atas TCP atau UDP,
sedangkan RSVP-TE bekerja langsung di atas IP. Perbandingan kedua protokol
[image:41.595.214.412.194.394.2]ini dipaparkan dalam tabel berikut:
Tabel 3.1. Protokol persinyalan
Untuk standardisasi, sejak tahun 2003 sebagian besar implementor
telah memilih untuk menggunakan RSVP-TE dan meninggalkan CR-LDP.
Lebih jauh, RSVP-TE dikaji dalam RFC-3209.
3.3. Pelaksanaan Penelitian
Pelaksanaan penelitian tentang konfigurasi kinerja jaringan MPLS meliputi antara
lain :
1. Studi Literature
Mengumpulkan dan mempelajari referensi tentang teknologi MPLS.
2. Perancangan Sistem
Pada tesis ini akan menggunakan desain jaringan simulasi MPLS yang
dibuat mirip dengan sistem jaringan MPLS yang ada secara umum dengan
persyaratan adanya :
a. Sebuah routing protokol layer 3 ( OSPF,); dan menggunakan OSPF
untuk rekayasa trafik jaringan MPLS.
b. Memiliki kemampuan menangani lalu lintas Jaringan MPLS. MPLS
dengan 2 router sebagai penerima paket yang akan mengakses jaringan
MPLS (Provider Edge) router dan sekaligus untuk memonitor trafik
yang telah melewati jaringan
3. Implementasi dan Pengujian Sistem
Setelah perancangan maka akan dilakukan konfigurasi jalur yang akan
dilalui oleh data dan melakukan pengecekan koneksi antar router ke
router.
3. Pengambilan dan Analisa Data
Setelah dilakukan implementasi dan pengujian sistem, akan dicatat
data-data yang berhubungan dengan parameter QoS (Quality of
Service), pengambilan data dilakukan pada sisi server . Dari hasil data
yang didapat akan dilakukan analisa.
4. Penarikan Kesimpulan
Selanjutnya dari hasil analisa tersebut akan didapatkan data
kinerja/performansi menggunakan MPLS.
5. Penulisan Laporan Akhir
Dalam penulisan laporan ini mengacu pada pedoman penulisan ilmiah
dalam hal ini penulisan Tesis yang bentuk bakunya telah disetujui
oleh pihak Program Studi Magister Teknik Informatika.
3.4. Variabel yang diamati
Variabel penelitian yang diamati adalah : throughput dan waktu delay antara end
to end system di dalam jaringan yang dimaksud. Analisis dilakukan dengan
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.
Untuk membangun jaringan lengkap dengan implementasi QoS dari ujung ke
ujung, diperlukan penggabungan dua teknologi, yaitu implementasi QoS di
access network dan QoS di core network.
Aplikasi QoS
QoS di core network akan tercapai secara optimal dengan
menggunakan teknologi MPLS. Ada beberapa alternatif untuk implementasi
QoS di access network, yang sangat tergantung pada jenis aplikasi yang
digunakan customer.
a. Pengukuran Qos
Ada tiga parameter utama QoS yang dapat diukur dalam jaringan
MPLS. Ketiga parameter tersebut ialah bandwidth, service rate, dan waktu
delay. Pengukuran parameter QoS tersebut dapat ditentukan sebelum sebuah
paket dikirim dalam jaringan MPLS. Pengukuran ketiga komponen QoS MPLS
tersebut bertujuan agar sebuah service provider bisa mendistribusikan
kemampuan yang dimiliki oleh jaringannya dengan jumlah rute yang ingin
dibangunnya.
4.2. Simulasi Konfigurasi MPLS
1. Konfigurasi jaringan MPLS yang akan disimulasikan.
Di dalam simulasi jaringan berbasis IP, hal-hal yang perlu dilakukan antara lain:
2. Layanan, yang dipergunakan untuk menggambarkan aplikasi atau layanan
Gambar 4.1 Konfigurasi Jaringan MPLS
4.3. Pengukuran QoS Jaringan
Pengukuran berbasis pada komponen rute, yaitu LSP yang dilewati oleh paket
data sehingga trafik paket tersebut dalam jaringan MPLS dapat ditentukan. Hal ini
dikarenakan jaringan akses dalam MPLS merupakan jaringan IP dengan sistem
connectionless, sedang QoS merupakan bagian dari sistem connection oriented .
Pengukuran QoS dalam jaringan MPLS dilakukan dengan cara menjaga agar
setiap paket yang dikirim dalam jaringan selalu berada dalam jalur rute atau
LSPnya. Untuk itu router dalam MPLS selalu dilengkapi dengan sistem agar bisa
memonitor trafik dari setiap paket. Proses pengukuran dimulai dari Edge Label
Switching Router, dan dilanjutkan ke Label Switching Router (LSR). Ada tiga
parameter utama QoS yang dapat diukur dalam jaringan MPLS. Ketiga parameter
tersebut ialah bandwidth, throughput, dan waktu delay. Pengukuran parameter
QoS ditentukan sebelum sebuah paket data dikirim dalam jaringan MPLS. Dalam
jaringan MPLS penentuan besarnya bandwidth untuk setiap rute bagi sebuah
paket sangat diperlukan. Hal ini dikarenakan dalam MPLS setiap jaringan akses
harus memiliki akses bandwidth yang pasti untuk setiap trafik yang akan
dijalankannya. Pengukuran bandwidth dalam setiap LSP MPLS akan sangat
memperhatikan besarnya bandwidth yang ada dalam jaringan akses yang
mengirimkan sebuah paket, dengan jaringan akses yang menerima paket
tersebut. Pengukuran bandwidth dilakukan dalam edge LSR di mana paket
tersebut masuk ke dalam jaringan.Throughput merupakan rate atau kecepatan
pengiriman paket data yang masuk ke dalam jaringan. Throughput juga diukur
dalam edge LSR sebuah LSP jaringan MPLS dan dipergunakan untuk
mengetahui berapa kecepatan pengiriman paket dalam sebuah LSP MPLS.
Waktu delay merupakan waktu yang diperlukan sebuah paket yang
ditransmisikan melalui jaringan MPLS dari sebuah ingress edge LSR ke egress
edge LSR. Dengan adanya waktu delay maka sebuah paket yang masuk ke dalam
sebuah LS dapat diperkirakan waktu tiba ditujuannya. Dengan mengetahui
besarnya bandwidth, throughput, dan waktu delay pengiriman paket dalam LSP
maka kemampuan QoS jaringan MPLS dalam mengirimkan suatu paket dapat
dianalisa sehingga proses pengiriman paket dapat diperkirakan terlebih dahulu.
Pengukuran parameter QoS dalam jaringan MPLS diperlukan sehingga paket
yang dikirimkan dalam setiap LSP dapat ditentukan disesuaikan dengan besarnya
nilai bandwidth dan throughput setiap LSP yang sangat menentukan waktu delay
pengiriman sebuah paket dalam LSP. Untuk mengetahui besarnya bandwidth,
throughput, dan waktu delay pengiriman sebuah paket dalam LSP jaringan MPLS
harus dibuat suatu program simulasi.
4.4. Hasil Simulasi
Simulasi sebenarnya dapat dilakukan dengan sederhana, karena bobot
kesulitan ada pada pemahaman konsep MPLS. Dibawah ini merpakan Gambar
[image:45.595.199.453.632.720.2]representasi jaringan MPLS STMIK Kaputama.
Tabel 4.1 Konfigurasi IP pada masing-masing router
Setelah konfigurasi yang digambarkan sesuai dengan keinginan maka
langkah terakhir adalah menjalankan simulasi itu sendiri. Simulasi dilakukan di
dalam suatu waktu tertentu di sesuaikan dengan kerumitan jaringan yang ada,
kemampuan sistem serta detail hasil yang diinginkan. Sehingga simulasi dapat
menghasilkan suatu simulasi yang menggambarkan suatu kondisi jaringan dari
waktu ke waktu. Bila fungsi ini dijalankan maka akan muncul jaringan yang
digambarkan serta gerakan trafik yang berjalan dari awal ke akhir secara real.
Dalam simulasi ini pula dicatat berbagai pesan error atau sekedar pesan peringatan
baik dari sudut pandang konfigurasi, setting protokol dan aplikasi, overload
transmisi, maupun kesalahan-kesalahan lain yang dapat mengakibatkan turunnya
performansi jaringan. Simulasi yang baik adalah jika dapat mempresentasikan
jaringan mendekati keadaan sebenarnya, sehingga munculnya berbagai kesalahan
dapat menjadi koreksi terhadap jaringan yang dimodelkan tersebut. Tahap
simulasi merupakan tahap yang paling panjang dari seluruh waktu simulasi ini.
Hal ini dikarenakan simulasi harus dilakukan secara bertahap dari komposisi
jaringan yang paling sederhana hingga sampai pada komposisi yang
sesungguhnya.
Perangkat lunak dalam penelitian ini merupakan software open source
yang telah melalui review untuk menyesuaikan kondisi sistem jaringan MPLS
yang dijadikan obyek penelitian ini. Untuk tahapan konfigurasi perangkat lunak
1. Konfigurasi MPLS pada router backbone
Dengan melakukan konfigurasi jaringan backbone, terutama pada router backbone
hal yang paling mendasar adalah pemilihan routing protokol yang akan berfungsi
merouting seluruh aktifitas jaringan didalam backbone, untuk itu digunakan
routing protocol Open Shortest Path First (OSPF). Dengan menggunakan OSPF
sebagai routing protokol didalam jaringan backbone diharapkan dapat
menentukan path sebuah packet dengan cost yang terkecil
2. Setelah jaringan tesbed MPLS terbentuk, kita akan melakukan ujicoba yang
meliputi :
a. Awan MPLS Persiapan pembuatan jaringan MPLS dilakukan dengan
membentuk awan MPLS yang terdiri dari 3 router yang telah terkoneksi.
Pembuatan ini sampai pada kesiapan jaringan MPLS dapat melakukan routing
paket yang ada.
b. Adanya paket yang melewati jaringan MPLS Setelah jaringan MPLS
terbentuk, maka dilewatkan paket pada jaringan tersebut untuk mengetahui
kehandalan jaringan dalam berkomunikasi. Pengiriman paket dilakukan oleh
Traffic Generator dan beberapa user dengan routing protokol.
c. Adanya monitoring trafik paket yang melewati jaringan Adanya user yang
mengirimkan paket melalui jaringan MPLS akan di monitor untuk mengetahui
nilai bandwith, throughput, delay sebagai komponen dari QoS.
Hasil dari simulasi dapat dilihat pada tabel dibawah ini, dimana kondisi
tersebut mengidentifikasikan variasi dari bandwidth. Analisis dilakukan
berdasarkan tabel hasil simulasi pengukuran througput, delay pada jaringan
MPLS dan jaringan non MPLS.
[image:47.595.115.517.649.747.2]A. Troughput Jaringan MPLS
Tabel 4.2 Troughput jaringan MPLS
Uji/Test Data(Mbits) Time(msec) Troughput
Test1 0.05 135 0.00037
Test2 0.5 148 0.0033
Test3 1 175 0.0067
Test4 5 189 0.0285
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04
0 2 4 6 8 10 12
Troughput Jaringan MPLS
[image:48.595.116.479.119.206.2]Y-Values
Gambar 4.3 Troughput jaringan MPLS
B. Troughput Jaringan Non MPLS
Tabel 4.3 Troughput jaringan non MPLS
Uji/Test Data(Mbits) Time(sec) Troughput
Test1 0.05 128 0.00039
Test2 0.5 170 0.0029
Test3 1 164 0.0060
Test4 5 208 0.024
Test5 10 266 0.037
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04
0 2 4 6 8 10 12
Troughput Jaringan Non MPLS
[image:48.595.108.510.270.456.2]Y-Values
Gambar 4.4 Troughput jaringan non MPLS
Dari hasil tersebut dapat dikatakan bahwa troughput rata – rata yang dihasilkan
oleh jaringan MPLS sebesar 0,0067 MBit/sec sedangkan untuk jaringan non
MPLS rata-rata sebesar 0,0060 MBit/sec. Dari Data diatas troughput jaringan
MPLS menghasilkan througput yang lebih besar dengan kenaikan secara bertahap,
sedangkan througput untuk jaringan non MPLS menghasilkan troughput lebih
kecil.
[image:48.595.108.518.629.753.2]C. Delay Jaringan MPLS
Tabel 4.4 Delay jaringan MPLS
Uji/Test Bandwith Delay
Test1 1000 64
Test2 2500 64
Test3 5000 64
Test4 7500 60
Delay Jaringan MPLS
0 20 40 60 80
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000
Y-Values
Gambar 4.5 Delay jaringan MPLS
[image:49.595.105.513.119.531.2]D. Delay Jaringan Non MPLS
Tabel 4.5 Delay jaringan non MPLS
Uji/Test Bandwith Delay
Test1 1000 92
Test2 2500 56
Test3 5000 64
Test4 7500 56
Test5 10000 32
0 50 100
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000
Delay Jaringan Non MPLS
Y-Values
Gambar 4.6 Delay jaringan non MPLS
Dari gambar di atas tmenunjukkan delay pada pengiriman paket jaringan MPLS
dengan bandwith yang sama dengan delay pada jaringan non MPLS didapat
semakin besar bandwith semakin kecil waktu delaynya, tetapi delay pada jaringan
MPLS mengalami penurunan waktu delay secara bertahap dibandingkan delay
pada jaringan non MPLS mengalami penurunan lebih kecil namun bisa terjadi
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari hasil penelitian di atas tentang jaringan MPLS didapatkan kesimpulan
1.
:
2. Dari data yang di analisis jaringan MPLS yang menerapkan traffic
engineering mampu meningkatkan kinerja jaringan backbone dan
skalabilitas jaringan internet pada lingkungan beban trafik yang
tinggi untuk beberapa macam aplikasi yang berbeda. Ternyata
penerapan traffic engineering adalah merupakan keunggulan jaringan
MPLS terhadap jaringan berbasis IP (non MPLS), karena proses
routing menjadi lebih cepat dengan melakukan pendefinisian jalur
khusus (router LSP) untuk pengiriman paket data. Router LSP pada
jaringan MPLS dapat digunakan dan dimanfaatkan sebagai
jalur routing, sehingga utilisasi sumber-sumber jaringan lebih optimal
dan pada gilirannya meningkatkan kinerja jaringan.
Waktu tunda (delay) jaringan MPLS lebih kecil dari pada
jaringan non MPLS.
3. melalui simulasi terhadap kinerja jaringan IP melalui teknologi
MPLS dengan melihat parameter Quality of Service (QoS) dan
penyebab kongesti yang mungkin terjadi. Parameter kinerja yang
diamati meliputi bandwidth, troughput, delay, dan hasilnya diperoleh
peningkatan nilai troughput 40% dan penurunan delay 200% jika
dibanding
