BAB II
LANDASAN TEORI
Bab ini membahas tentang teori penunjang dan penelitian sebelumnya yang berhubungan dengan desain routing pada jaringan komputer.
2.1. Routing Jaringan Komputer
Router adalah sebuah alat jaringan komputer yang mengirimkan paket data melalui sebuah jaringan atau internet menuju tujuannya, melalui sebuah proses yang disebut dengan routing. Routing digunakan untuk proses pengambilan sebuah paket dari sebuah alat dan mengirimkan melalui jaringan komputer ke alat lain di dalam jaringan yang berbeda.
Kebanyakan pengguna jaringan rumah, mungkin saja ingin melakukan set-up
LAN atau WLAN dan menghubungkan semua komputer ke internet tanpa harus membayar langganan broadband penuh untuk ISP, maka dengan ISP memungkinkan untuk menggunakan jaringan routing dalam menghubungkan ke jaringan luar. (Lakshmi, 2014).
Routing statis adalah sebuah router yang memiliki tabel routing statis yang diatur secara manual oleh para perancang jaringan. Konfigurasi routing jenis ini biasanya dibangun dalam jaringan yang hanya mempunyai beberapa gateway, umumnya tidak lebih dari 2 atau 3. Routing statis dibuat secara manual pada masing-masing gateway. Jenis ini masih memungkinkan untuk jaringan kecil pada posisi stabil, stabil dalam arti kata jarang down. Jaringan yang tidak stabil yang dipasang pada routing statis dapat menimbulkan masalah di semua routing, karena tabel routing yang diberikan oleh gateway tidak benar, sehingga paket data yang seharusnya tidak bisa diteruskan masih saja dicoba sehingga menghabiskan bandwith. Terlebih memberatkan lagi apabila jaringan semakin berkembang. Setiap penambahan sebuah router, maka router yang telah ada sebelumnya harus diberikan tabel routing tambahan secara manual. Jadi jelas, routing statis tidak mungkin dipakai untuk jaringan besar.
Routing dinamis adalah sebuah router yang memiliki tabel routing yang bekerja dengan mendengarkan lalu lintas jaringan dan juga saling berhubungan dengan router lainnya. Di dalam jaringan terdapat jalur routing yang memiliki lebih dari satu rute untuk mencapai tujuan yang sama biasanya menggunakan routing dinamis dan juga selain itu jaringan besar yang memiliki lebih dari 3 gateway juga menggunakan routing dinamis. Routing dinamis hanya menjalankan protokol routing yang dipilih berdasarkan router tetangganya dan secara otomatis tabel routing yang terbaru akan didapatkan.
Selain menguntungkan routing dinamis juga sedikit merugikan karena routing dinamis memerlukan routing protokol untuk membuat tabel routing dan protokol routing yang digunakan bisa memakan resource komputer.
2.1.1 Konsep Dasar Routing Jaringan Komputer
Dalam routing jaringan komputer, pengiriman paket data dari router dikirim melalui TCP/IP. TCP/IP membagi tugas masing-masing mulai dari penerimaan paket data sampai pengiriman paket data di dalam sistem sehingga jika terjadi permasalahan dalam pengiriman paket data dapat dipecahkan dengan baik. Berdasarkan pengiriman paket data routing dibedakan menjadi routing secara langsung dan routing secara tidak langsung.
Routing langsung merupakan sebuah pengalamatan secara langsung menuju
alamat tujuan tanpa melalui host lain. Contoh: sebuah komputer dengan alamat 192.168.6.9 mengirimkan data ke komputer dengan alamat 192.168.6.45. Routing tidak langsung merupakan sebuah pengalamatan yang harus melalui
alamat host lain sebelum menuju alamat host tujuan. Contoh: komputer dengan alamat 192.168.3.6 mengirim data ke komputer dengan alamat 192.168.4.19, akan tetapi sebelum menuju ke komputer dengan alamat 192.168.3.6, data dikirim terlebih dahulu melalui host dengan alamat 192.168.1.13 kemudian dilanjutkan ke alamat host tujuan.
2.1.2. Algoritma Protokol Routing
Gambar 2.1 Algoritma Protokol Routing
2.1.3. Routing Information Protocol
Routing Infotmation Protocol (RIP) adalah sebuah protokol di dalam routing jaringan untuk mencari rute terbaik saat informasi atau data dikirim di dalam routing jaringan komputer. Protokol ini diklasifikasikan sebagai Interior Gateway Protocol (IGP) dan
mendukung Variabel Length Subnet Mask (VLSM).
Routing Information Protocol (RIP) memungkinkan sebuah perangkat untuk saling bertukar informasi tentang jaringan yang saling terhubung. RIP menghitung rute terbaik dalam meneruskan informasi dan perhitungan tersebut didasarkan pada banyaknya jumlah hop ke jaringan tujuan. RIP tidak akan menangani jumlah hop yang melebihi 15 hop. Apabila jaringan tujuan melebihi 15 hop maka jaringan dianggap jauh. (Adhikari, 2013). Update tabel routing pada protokol RIP dilakukan setelah interval waktu yang tetap, umumnya setelah setiap 90 detik. Setiap router akan menjaga tabel routing dengan mengirimkan update berkala untuk dapat berkomunikasi dengan tetangganya. (Singh, 2013).
Routing Information Protocol yang merupakan routing protokol dengan algoritma distance vector, yang menghitung jumlah hop sebagai routing metric. Jumlah maksimum dari hop yang diperbolehkan adalah 15 hop. Untuk menghindari loop routing, digunakan teknik split horizon with poison reverse. RIP merupakan routing protokol yang paling mudah untuk dikonfigurasi. RIP memiliki 3 versi yaitu :
1. RIPv1
Spesifikasi asli versi RIP yang pertama, didefinisikan dalam RFC 1058, classfull menggunakan routing. Update routing periodik pada versi ini tidak membawa informasi subnet kemudian kurang mendukung untuk Variable Length Subnet Mask (VLSM). Keterbatasan dari versi ini tidak dapat memiliki subnet berukuran berbeda dalam kelas jaringan yang sama. Dengan kata lain, semua subnet dalam kelas jaringan harus memiliki ukuran yang sama dan juga tidak ada dukungan untuk router otentikasi sehingga membuat versi ini rentan terhadap berbagai serangan.
2. RIPv2
Kekurangan yang terdapat di dalam spesifikasi RIP asli, RIP versi 2 (RIPv2) dikembangkan pada tahun 1993 dan standar terakhir pada tahun 1998. Kemampuan dari protokol RIP versi ini yaitu mampu membawa informasi subnet, sehingga mendukung Classless Inter-Domain Routing (CIDR) dan juga mendukung Variable Length Subnet Mask (VLSM). Untuk menjaga kompatibilitas, maka batas hop masih tetap sampai 15 hop. RIPv2 memiliki fasilitas yang sepenuhnya beroperasi dengan spesifikasi awal yaitu RIPv1.
Upaya dalam menghindari terjadinya beban host yang tidak perlu dan host yang tidak berpartisipasi pada routing. RIPv2 dengan fiturnya akan me-multicast seluruh tabel routing ke semua tabel routing yang berdekatan. Di dalam protokol versi ini, pengalamatan menggunakan unicast masih boleh dipergunakan untuk aplikasi khusus.
3. RIPng
2.1.4. Kelebihan dan Kekurangan Routing Information Protokol
Kelebihan RIP adalah menggunakan metode Triggered Update yaitu memiliki timer untuk mengetahui kapan router harus kembali memberikan informasi routing. Jika terjadi perubahan pada jaringan, sementara timer belum habis, router tetap harus mengirimkan informasi routing karena dipicu oleh perubahan tersebut. Mengatur RIP tidak begitu rumit dan memberikan hasil yang cukup untuk dapat diterima, terlebih jarang terjadi kegagalan koneksi jaringan.
Kekurangan RIP adalah protokol ini hanya dapat mengirim paket data atau informasi hanya sampai 15 hop, jika paket data atau informasi yang dikirim berada pada hop 16 maka router akan menganggap jaringan tujuan terlalu jauh.
2.2. Pemodelan Sistem
Pemodelan sistem adalah proses membangun atau membentuk sebuah model dari suatu sistem nyata dalam bahasa formal tertentu. Untuk memodelkan suatu sistem maka perlu diketahui gambaran permasalahan yang ada serta hubungan antar komponen, variabel dan parameter-parameter sistemnya. Agar dapat memodelkan suatu masalah yang rumit maka diperlukan suatu metode untuk menggambarkan suatu situasi. Rich picture
diagram adalah cara yang dapat digunakan untuk menggambarkan situasi tertentu. Rich picture merupakan gambar kartun yang menggambarkan ke semua sistem yang rumit sehingga mudah dibaca dari berbagai sudut pandang dengan segala aspek yang terkandung pada saat itu guna menjadi referensi secara instant. Pembuatan Rich picture diagram merupakan rangkuman dari sebuah pemikiran panjang dan bukan pada awal observasi. Rich picture baik diagram maupun konsep bukanlah merupakan penjelasan mengenai sistem. Suatu sistem yang baku mengindikasikan adanya keterkaitan yang teratur dan tidak terjadi dalam waktu yang bersamaan. Mengekspresikan sebuah masalah dalam bentuk rich picture diagram merupakan salah satu jalan menyimpulkan sebuah situasi
pengertian sehari-hari (everyday sense) sampai technical sense. Contoh dari everyday sense, adalah seperti artis yang merupakan (foto) model yang mendapat peran untuk memamerkan model-model pakaian karya desainer terkenal. Model matematik ialah hanya salah satu jenis dari model dalam lingkup technical sense. Banyak aplikasi engineering untuk pemodelan didefinisikan sebagai representasi dari sistem. Representasi ini pun juga bermacam-macam mulai dari yang bersifat physical, pictorial, verbal, schematic dan symbolic dimana:
1. Physical, yaitu dengan membuat scaleddown version dari sistem yang dipelajari (model pesawat, model kereta api).
2. Pictorial, yaitu representasi dengan gambar untuk menggambarkan konstruksi permukaan bumi seperti peta topografi dan bola dunia.
3. Verbal, yaitu representasi suatu sistem ke dalam kalimat verbal yang mengambarkan ukuran, bentuk dan karakteristik.
4. Schematic, yaitu representasi dalam bentuk skema figurative misalnya model rangkaian listrik, model Atom Bohr dan lain-lain.
5. Symbolic, yaitu representasi ke dalam symbol-simbol matematik dimana variable hasil karakterisasi proses atau sistem ke dalam variable formulasi menggunakan simbol-simbol matematik.
Peran pemodelan sistem sebagai bagian dari sistem pengambilan keputusan yang semakin banyak diaplikasikan untuk mendukung kegiatan enginering dan bisnis. (Zuhdi, 2007).
Pemodelan dan simulasi menyediakan infrastruktur penting untuk penelitian-penelitian dari berbagai masalah. Ilmu berbasis simulasi membantu seseorang untuk memahami dan kemudian menguasai fenomena alam. Rekayasa ini sangat penting untuk seorang insinyur dan juga penting untuk mengontrol sistem yang sudah direkayasa. (Oren, 2014).
2.3. IP Address dan Subnetting
banyak komputer dalam jaringan sehingga dapat saling bertukar data dan informasi. IP address adalah sistem pengalamatan pada TCP/IP yang tersusun atas 32 Bit angka Biner, angka yang hanya dapat bernilai 0 dan 1 seperti terlihat pada tabel 2.1.
Tabel 2.1. Pengalamatan IP Address 11000000101010000000101000000001
32 – bit (32 kombinasi angka 0 dan 1)
32 Bit angka tersebut dapat dituliskan dalam bentuk yang lebih dimengerti yakni dalam format bilangan desimal. Caranya adalah dengan membagi angka 32 Bit tersebut menjadi 4 bagian masing-masing 8 Bit. Setiap bagian disebut oktet. Seperti terlihat pada tabel 2.2.
Tabel 2.2. Pembagian IP Menjadi 8 bit
11000000 10101000 00001010 00000001
8 Bit 8 Bit 8 Bit 8 Bit
Jumlah IP address versi 4 sangat terbatas, apalagi jika harus memberikan alamat ke semua host di Internet. Oleh karena itu, perlu dilakukan efisiensi dalam penggunaan IP address tersebut supaya dapat mengalamati semaksimal mungkin host yang ada dalam satu jaringan. Konsep subnetting dari IP address merupakan teknik yang umum digunakan di Internet untuk mengefisienkan alokasi IP address di dalam jaringan supaya bisa memaksimalkan penggunaan IP address.
Subnetting merupakan proses memecah satu kelas IP address menjadi beberapa subnet dengan jumlah host yang lebih sedikit dan untuk menentukan batas network ID di dalam satu subnet digunakan subnet mask. Seperti yang telah diketahui, bahwa selain menggunakan metode classfull untuk pembagian IP address, juga dapat menggunakan metode classless addressing (pengalamatan tanpa kelas) menggunakan notasi penulisan singkat dengan prefix. Metode ini merupakan metode pengalamatan IPv4 tingkat lanjut, digunakan karena ada kekhawatiran persediaan IPv4 berkelas tidak akan mencukupi
IANA jumlahnya sangat terbatas, biasanya suatu perusahaan baik instansi pemerintah, swasta maupun institusi pendidikan yang terkoneksi ke jaringan internet hanya memilik network ID tidak lebih dari 5 - 7 network ID. (Sidin, 2010).
Subnetting adalah suatu metode untuk memperbanyak network ID di dalam jaringan. Fungsi diantaranya mengurangi lalu lintas jaringan, teroptimasinya unjuk kerja jaringan dan pengolahan yang disederhanakan. Subnetting membagi network yang besar ke dalam beberapa jaringan yang lebih kecil yang bertujuan untuk memberikan range alamat IP address setiap jaringan yang sudah terbagi. Perhitungan antara angka subnet dan host dalam sebuah subuah subnet mask dihitung dari binary mask satu (1) yang digunakan untuk menentukan jumlah subnet dan binary mask nol (0) digunakan untuk menghitung jumlah host. (Al-Zhakwani , 2014). Bentuk subnetting dapat diihat pada gambar 2.2.
Gambar 2.2 Subnetting
2.4. Desain Jaringan Komputer
Desain jaringan komputer ialah salah satu cara menggambarkan sebuah skema jaringan yang akan dibangun dan bagaimana cara mengkombinasikan tata letak jaringan yang baik untuk setiap perangkat jaringan. Dalam merancang jaringan diperlukan keterampilan untuk menggambarkan suatu lokasi tempat agar penempatannya secara fisik memenuhi kebutuhan. Jasa untuk para perancang desain jaringan komputer juga terbilang mahal dan jumlahnya juga sedikit.
kompleksitas dalam sebuah desain routing pada jaringan sebagian besar juga dimasukkan ke dalam kebijakan ini. (Maltz, 2004).
Menurut sebagian besar buku pelajaran jaringan komputer, desain routing tidak lebih dari memilih dan mengkonfigurasi Internet Gateway Protokol(IGP) seperti OSPF, RIP dan pada semua router atau pengaturan satu atau lebih router. Operator jaringan secara konsisten menilai desain routing sebagai salah satu tugas yang paling menantang. Secara singkat memecah bagian desain routing dengan dua dimensi struktural, masing-masing terbuat dari blok logis bangunan yang berbeda. Tujuannya adalah untuk mengidentifikasi sumber-sumber umum secara kompleksitas dengan mengekspos pilihan desain paling utama (Sun, 2012).
Dalam membangun jaringan sebuah desain adalah titik awal permulaan dalam mengerjakan sebuah proyek pembangunan jaringan, sebab dari desain inilah acuan perancang jaringan dalam membangun jaringan. Jika desain jaringan tidak baik, maka kemungkinan ke depannya dalam membangun jaringan akan mengalami kesulitan karena pada bagian desain rancangan sudah tidak benar, tetapi apabila desain rancangan jaringan yang dibangun dan dirancang dengan baik maka pada saat membangun jaringan kemungkinan hanya akan mendapatkan sedikit masalah bahkan tidak menemukan kesalahan.
Fungsi dari desain jaringan ini ialah menempatkan perangkat jaringan pada
posisi yang sudah ditentukan letaknya. Misalkan jaringan host pada router satu (1) menyimpan jaringan host sebanyak 5 (lima) jaringan. Lalu, misalkan mendesain perangkat untuk menghubungkan koneksi antara router 1 (satu) dengan router 2 (dua) maka di dalam desain rancangan digambarkanlah koneksi kedua router. Dari desain skema jaringan itu si perancang akan mendapatkan panduan bagaimana dan dimana letak router berada dan router mana saja yang saling terhubung.
2.5. Teknik Penelitian Terdahulu
alokasi alamat IP address yang effisien dan otomatis dalam lingkungan jaringan komputer.
Pada tahun 2015, Ming Liu bersama rekan-rekannya mengembangkan sebuah protokol routing yang didesain untuk mengimplementasikan sebuah Wireless Sensor Networks (WSNs) di dalam 6LoWPAN. Namun penelitian ini tidak secara tepat dan efektif mempertahankan routing dan topologi jaringan maka untuk meningkatkan protokol dalam aspek interkoneksi ke jaringna dan 6LoWPAN, Ming Liu bersama rekan-rekannya merancang dan memodifikasi alamat tabel routing untuk menyimpan node dan agar dapat mengakses 6LoWPAN.
