1
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Open Shortest Path First (OSPF)
Open Shortest Path First (OSPF) merupakan salah satu protocol routing yang menggunakan algoritma link state. OSPF mendisribusikan informasi routingnya di dalam router-router yang tergabung ke dalam sebuah autonomous sistem (AS). OSPF merupakan protocol routing yang menggunakan prinsip multipath (multi path protocol) sehingga memperlajari berbagai rute dan memilih lebih dari satu rute ke host tujuan.
2.1.1. OSPF Area
OSPF memungkinkan beberapa jaringan untuk dikelompokkan bersama.
Dimana kelompok-kelompoknya dinamakan dengan area. Dengan menggunakan konsep area ini, maka penyebaran informasinya menjadi lebih teratur dan tersegmentasi.
Network OSPF harus memiliki sebuah area khusus yang disebut dengan Area 0 atau backbone area, dimana area lain yang terdapat di jaringan tersebut harus terkoneksi dengan area 0. Semua traffic dari area lain akan melalui area 0, sehingga area 0 harus menyediakan bandwidth yang cukup besar untuk melayani semua traffic dari area lain.
Kemudian setiap router yang berada dalam Area 0 akan memiliki satu area, yang meliputi seluruh perangkat yang terhubung dengan router tersebut.
Misalkan dalam Area 0 terdapat 2 (dua) buah router, yaitu router A dan router B.
Maka seluruh router atau perangkat lain yang terhubung dengan router A akan membentuk 1 area. Begitu pula dengan perangkat lain yang terhubung dengan router B, juga membentuk satu area. Sehingga, jika suatu jaringan yang Area 0- nya memiliki 2 (dua) router, maka jaringan tersebut terpecah menjadi 3 area OSPF.
2
Gambar 2.1. Ilustrasi area OSPF (Sumber : Sofana, 2012)
Masing-masing area dihubungkan dengan router yang disebut Area Border Routing (ABR). ABR dapat diartikan sebagai router yang berada di antara dua area (perbatasan). Suatu ABR memiliki database topologi untuk kedua area tersebut dan menjalankan Shortest Path First (SPF) ketika link berubah pada salah satu area.
Gambar 2.2. Ilustrasi Area Border Routing (ABR) (Sumber : Sofana, 2012)
3
Beberapa area yang terkait dengan network OSPF adalah :
a. Backbone area, merupakan area 0 dan terhubung dengan setiap area lainnya.
b. Regular area, merupakan nonbackbone area, dimana databasenya berisi daftar rute network internal dan network external.
c. Stub area, dimana databasenya hanya berisi rute network internal dan sebuah rute default.
d. Totally stuby area, merupakan area khusus yang diperuntukkan nbagi perangkat Cisco dan databasenya berisi rute untuk areanya sendiri dan sebuah rute default.
e. NSS (Not-So-Stuby Area), merupaka area yang databasenya berisi rute internal dan sepuah optional rute default.
f. Totally NSSA, dimana area ini hanya didesain untuk perangkat Cisco.
2.1.2. OSPF Paket Message
OSPF digunakan bersamaan dengan IP, dimana paket OSPF dikirim bersamaaan dengan header paket data IP. Terdapat lima jenis paket yang digunakan OSPF untuk berkomunikasi, yaitu :
a. Hello
Paket yang digunakan untuk identifikasi neighbor. Pada kondisi standar, paket hello dikirimkan secara berkala tiap 10 detik sekali (dalam media broadcast multi-access) dan tiap 30 detik sekali (dalam media point-to-point).
b. Database Description (DBD)
Database Description disebut juga dengan Database Description Paket (DDP).
Paket yang berisi rangkuman LSDB, yaitu RID dan sequence number untuk masing-masing LSA yag ada pada LSDB.
a. Link State Request (LSR)
Paket yang digunakan untuk merequest database topologi dari sebuah router tetangga.
4 b. Link State Update (LSU)
Paket yang merespon terhadap paket LSR.
c. Link State Acknowledgment (LS ACK)
Paket yang melakukan acknowledgement terhadap paket LSU yang sudah diterima.
Gambar 2.3. OSPF Paket (Sumber : Sofana, 2012)
Terdapat beberapa istilah lain yang berkaitan dengan OSPF, antara lain : a. Router ID (RID)
b. RID merupakan identifikasi masing-masing router. RID menggunakan IP address teringgi yang dapat digunakan oleh suatu suatu router.
c. Link State Advertisment (LSA)
d. LSA merupakan nama sebuah class struktur data OSPF yang menyimpan informasi topologi. LSA disimpan di LSBD dan berkomunikasi menggunakan LSU message.
e. Designated Router (DR)
f. Designated router adalah sebuah router (pada network broadcast multi-access media) yang bertanggung jawab memelihara topology table. Di dalam
masing-masing area OSPF, ada sebuah router yang diidentifkasikan sebagai DR, yang bertanggung jawab untuk mendistribusikan informasi routing untuk intra dan inter-area.
5 g. Backup Designated Router (BDR) h. BDR merupakan router cadangan DR.
2.1.3. Proses OSPF
Secara garis besar, proses OSPF dapat dijelaskan sebagai berikut : 1. Pembentukan Adjacency Router
Adjacency router merupakan router yang bersebelahan atau terdekat. Router OSPF akan menghubungkan diri dan salng berkomunikasi dengan roter-router terdekatnya.
Misalkan terdapat dua buah router, yaitu router A dan router B yang terhubung secara point-to-point. Kedua router tersebut saling mengirimkan paket hello menggunakan alamat multicast. Dalam paket hello tersebut ada sebuah field yang berisikan informasi neighbor atau neighbor ID.
Ketika router B menerima paket hello lebih dahulu daripada router A, maka router B akan membalas mengirimkan paket hello (berisi RID milik router A dan RID milik router B) kepada router A. Dan ketika router A menerima paket hello yang berisi RID miliknya sendiri, maka router A akan menganggap router B adalah adjacent ruoter, dan kemudian mengirimkan kembali paket hello (berisi RID milik router B dan router A, sehingga router B juga akan menganggap router A sebagai adjancey router.
Proses pembentuan adjacent pada media broadcast multimedia (contohnya Ethernet) akan jauh lebih rumit karena media broadcast akan meneruskan paket-paket hello ke seluruh router yang ada dalam jaringan. Adjancent router pada media broadcast multimedia tidak hanya satu router. Prosen pembentukan Adjacency akan terus berulang sampai semua router yang ada di dalam jarngan tersebut menjadi adjacent router.
2. Menentukan DR (dan BDR jika diperlukan)
DR dan BDR sangat diperlukan dalam jaringan broadcast multiaccsess. DR dan BDR merupakan pusat informasi OSPF dalam jaringan tersebut.
6
Di dalam paket hello yang dikirimkan oleh setiap router, terdapat sebuah field yang mengandung RID dan nilai priority (Rtr Prio) dari router-router tersebut. Semua router yang berada di dalam jaringan broadcast multi-access akan menerima paket hello dari router lainnya. Router dengan nilai RID atau priority tertinggi akan menjadi DR, dan router dengan nilai RID aau priority di urutan kedua akan menjadi BDR.
Status DR dan BDR akan selalu tetap (tidak akan berubah) walaupun terdapat router lain dengan nilai priority lebih tinggi yang masuk ke dalam jaringan tersebut.
Pemilihan ulang DR atau BDR dilakukan jika router yang menjadi DR atau BDR mengalami kerusakan (rusak, down, dan sebagainya).
Secara default, semua router OSPF akan memiliki nilai priority 1, dimana priority ini memiliki range mulai dari 0 hingga 255. Nilai priority 255 pada suatu router menjamin router tersebut akan menjadi DR. Jika terdapat router yang memiliki nilai priority yang sama, maka yang menjadi DR adalah router dengan nilai RID tertinggi.
3. Proses route exchange
Pada jaringan broadcast multi-access, DR akan melayani setiap router yang ingin bertukar informasi dengannya. Dr akan memulai lebih dulu proses pengiriman informasi.
Fase exstart state merupakan fase yang menangani router mana yang lebih dulu melakukan pengiriman. Pada fase ini akan dipilih router yang akan menjadi master dan router yang akan emnjadi slave. Router yang menjadi master akan melakukan pengiriman lebih dahulu dan router yang menjadi slave akan mendengar lebih dulu. Router master dan router slave dipilih berdasarkan RID tertinggi yang dikirimkan pada paket hello.
Fase exchange merupakan fase dimana kedua buah router akan saling mengirimkan DBD yang berisikan ringkasan status untuk seluruh media yang ada dalam jaringan. Jika router penerima belum memiliki informasi yang ada dalam DBD, maka router pengirim akan masuk ke dalam fase loading state.
7
Loading state merupakan fase dimana sebuah router mulai mengirimkan informasi state secara lengkap ke router tetangga. Setelah loading state selesai, maka router- router yang tergabung dalam OSPF akan memiliki informasi yang lengkap dalam database statenya, atau disebut dengan fase full state.
Secara garis besar, proses pertukaran informasi antaradua buah router (atau disebut Neighbor state) adalah sebagai berikut :
a. Down state, dimana proses OSPF belum dimulai dan tidak ada paket hello yang diterima oleh router manapun.
b. Init state, dimana router menerima paket hello dari router lain (router penerima baru melihat RID router pengirim).
c. Two-way state, dimana router menerima paket hello dari router lain yang berisi RID-nya sendiri. Paket hello yang diterima ini adalah balasan atas paket hello yang sudah dikirm oleh router penerima. Jika kendisi terpenuhi, maka roter –router dapat menjadi neighbor.
d. Exstart state, dimana pada fase ini ditentukan DR atau BDR. Jika router- router menjadi adjancent (exchange route), router-router ersebut akan menentukan salah satu router (router master) yang akan memulai proses pertukaran informasi (exchange process).
e. Exchange state, dimana router-router saling bertukar DBD berdasarkan RID dan sequence number.
f. Loading state, dimana router saling membandingkan DBD yang diterima dengan isi link state.
g. Full state, dimana LSDB antar neighbor telah saling sinkron.
4. Memilih rute terbaik
Ketika informasi seluruh jaringan telah berada dalam database, maka selanjutnya adalah menentukan rute terbaik untuk dimasukkan ke dalam routing table. OSPF menggunakan parameter cost untuk menentukan rute terbaik.
Router OSPF akan menghitung semua cost yang ada dan akan menjalankan algoritma Shortest Path First untuk memilih rute terbaik. Selanjutnya, rute-rute
8
tersebut langsung dimasukkan ke dalam routing table dan siap digunakan untuk mengirim atau forward data.
5. Memelihara routing table
Router harus tetap menjaga database-nya agar jika menemukan rute yang tidak valid, maka router-router akan mengetahuinya dan tidak lagi mengggunakan rute tersebut. Ketika ada perubahan link state dalam jaringan, router akan melakukan flooding terhadap perubahan tersebut. Tujuannya agar seluruh router dalam jaringan mengetahui adanya perubahan tersebut.
Gambar 6.1. Proses OSPF
(Sumber : Safitri, 2010) 2.1.4. OSPF Table
Terdapat tiga buah tabel yang terdapat dalam proses routing. Ketiga tabel ini dimiliki oleh setiap router. Adapaun tabel tersebut adalah :
9
1. Adjecency Table, dimana database ini berisi daftar semua router tetangga.
2. Topological table, dimana database ini berisi seluruh informasi tentang router yang berada dalam satu area.
3. Routing table (Forwarding database), dimana database ini berisi cost terendah untuk mencapai router lainnya.
2.1.5. Perhitungan Cost
OSPF menggunakan perhitungan cost untuk mencari jalur terbaiknya. Cost didefinisikan sebagai berikut (Sofana, 2012):
Semakin cepat link yang digunakan, maka akan semakin rendah nilai cost pada link tersebut. Pemilihan jalur terbaik pada OSPF menggunakan nilai cost yang terkecil.
2.2. MPLS (Multi Protocol Label Switching)
Multi Protocol Label Switching (MPLS) adalah teknologi penyampaian paket pada jaringan backbone (jaringan utama) berkecepatan tinggi yang menggabungkan beberapa kelebihan dari sistem komunikasi circuit-switched dan paket-switched yang melahirkan teknologi yang lebih baik dari keduanya.
Multi Protocol Label Switching (MPLS) adalah arsitektur network yang didefinisikan oleh IETF untuk memadukan mekanisme label swapping di layer 2 dengan routing di layer 3 untuk mempercepat pengiriman paket. Paket-paket pada MPLS diteruskan dengan protokol routing seperti OSPF, BGP atau EGP. Protokol routing berada pada layer 3 sistem OSI, sedangkan MPLS berada di antara layer 2 dan 3. OSPF (Open Shortest Path First) adalah routing protocol berbasis link state (dilihat dari total jarak) setelah antar router bertukar informasi maka akan terbentuk database pada masing – masing router. BGP (Border Gateway Protocol) adalah router untuk jaringan external yang digunakan untuk menghindari routing loop pada jaringan internet.
10 2.2.1. Arsitektur Jaringan MPLS
MPLS merupakan teknik yang menggabungkan kemampuan pengaturan switching yang ada dalam teknologi ATM dengan fleksibilitas network layer yang dimiliki teknologi IP (Ash dan Ferguson, 2001). Konsep utama MPLS yaitu teknik penempatan label dalam setiap paket yang dikirim melalui jaringan. MPLS bekerja dengan cara melabeli paket-paket data dengan label, untuk menentukan rute dan prioritas pengiriman paket tersebut yang didalamnya 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. 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 pertama kali. Router tersebut berada di tepi dan dalam jaringan MPLS yang biasa disebut dengan LSR (Label Switching Router ).
Dengan teknik MPLS maka akan mengurangi teknik pencarian rute dalam setiap router yang dilewati setiap paket, sehingga pengoperasian jaringan dapat dioperasikan dengan efektif dan efisien mengakibatkan pengiriman paket menjadi lebih cepat. Jaringan MPLS terdiri atas sirkuit yang disebut LSP (Label-Switched Path), Sedangkan yang menghubungkan titik-titik yang disebut LSR (label switched router). LSR pertama dan terakhir disebut ingress dan egress. Setiap LSP dikaitkan dengan sebuah FEC diidentifikasikan pemasangan label, yang merupakan kumpulan paket yang menerima perlakukan forwarding yang sama di sebuah LSR. LSP dibentuk melalui suatu protocol 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. Label ini biasa disebut LFIB (Label Forwarding Information Base). 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
11
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, dan mengontrol feature yang secara normal hanya dapat berjalan di jaringan ATM. Dalam jaringan MPLS sekali suatu paket telah ditambahkan label, maka tidak perlu lagi terdapat analisa header yang dilakukan oleh router, karena semua pengiriman paket telah dikendalikan oleh label yang ditambahkan tersebut.
Gambar 2.4. Arsitektur Jaringan MPLS (Sumber : Putra Jatim. 2011) Keterangan :
1. LER : Label Edge Router (label pada sisi router).
2. LSR : Label Switch Router (label pada switch router).
3. Forward Equivalence Class meneruskan pakets pada class yang sama.
4. Label : menghubungkan suatu paket dalam FEC.
5. Label Stack : berbagai label yang berisi informasi tentang bagaimana pakets akan diteruskan.
6. Label Switch Path : jejak pakets untuk mengarahkan ke FEC tertentu
7. LDP : Label Distribution Protocol, digunakan untuk mendistribusikan informasi label diantara MPLS dengan perangkat jaringan.
12
8. Label Swapping : berfungsi memanipulasi label untuk meneruskan pakets sampai ke tujuan
2.2.2. Struktur Jaringan MPLS
Struktur jaringan MPLS terdiri dari edge Label Switching Routers atau edge LSRs yang mengelilingi sebuah core Label Switching Routers (LSRs). Adapun elemen-elemen dasar penyusun jaringan MPLS ialah :
1. 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. Dan ketika paket yang berlabel meninggalkan jaringan MPLS, maka Edge Router yang lain akan menghilangkan label tersebut.
Label Switches : Perangkat Label Switches ini berfungsi untuk menswitch 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 dikerjakan dalam ATM.
2. 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. Teknik
13
ini biasa disebut distribusi label downstream on demand. Jaringan baru ini memiliki beberapa keuntungan diantaranya :
a. MPLS mengurangi banyaknya proses pengolahan yang terjadi di IP routers, serta memperbaiki kinerja pengiriman suatu paket data.
b. MPLS juga bisa menyediakan Quality of Service (QoS) dalam jaringan backbone, dan menghitung parameter QoS menggunakan teknik Differentiated services (Diffserv) sehingga setiap layanan paket yang dikirimkan akan mendapat perlakuan yang berbeda sesuai dengan skala prioritasnya.
2.2.3. Proses Pada MPLS
Untuk mengetahui proses switching yang terjadi pada MPLS dapat diketahui dengan gambar berikut :
Gambar 2.5. Proses switching yang terjadi pada MPLS (Sumber : Putra Jatim. 2011)
1. Prinsip kerja MPLS ialah menggabungkan kecepatan switching pada layer 2 dengan kemampuan routing dan skalabilitas pada layer 3.
14
2. Cara kerjanya adalah dengan menyelipkan label di antara header layer 2 dan 3 pada paket yang diteruskan.
3. Label dihasilkan oleh Label-Switching Router dimana bertindak sebagai penghubung jaringan MPLS dengan jaringan luar.
4. 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.
5. Paket-paket diteruskan dalam path yang disebut LSP (Label Switching Path).
2.2.4. Standarisasi Protokol MPLS
Ada dua standardisasi protokol untuk me-manage alur MPLS yaitu : 1. CR-LDP (Constraint-based Routing Label Distribution Protocol)
2. RSVP-TE : suatu perluasan protocol RSVP untuk traffic rancang-bangun Suatu header MPLS tidak mengidentifikasi jenis data yang dibawa pada alur MPLS. Jika header membawa 2 tipe jalur yang berbeda diantara 2 router yang sama, dengan treatment yang berbeda dari masing – masing jenis core router, maka header MPLS harus menetapkan jalurnya untuk masing – masing jenis traffic.
2.2.5. Header MPLS
MPLS bekerja pada pakets dengan MPLS header, yang berisi satu atau lebih labels. Ini disebut dengan label stack. Header MPLS dapat dilihat pada gambar dibawah ini :
15
Gambar 2.6. Header MPLS (Sumber : Putra Jatim. 2011)
MPLS Header meliputi :
1. 20-bit label value : Suatu bidang label yang berisi nilai yang nyata dari MPLS label.
2. 3-bit field CoS : Suatu bidang CoS yang dapat digunakan untuk mempengaruhi antrian paket data dan algoritma paket data yang tidak diperlukan.
3. 1-bit bottom of stack flag : Jika 1 bit di-set, maka ini menandakan label yang sekarang adalah label yang terakhir. Suatu bidang yang mendukung hirarki label stack.
4. 8-bit TTL (time to live) field. Untuk 8 bit data yang bekerja 2.2.6. Enkapsulasi Paket
Tidak seperti ATM yang memecah paket-paket IP, MPLS hanya melakukan enkapsulasi paket IP, dengan memasang header MPLS. Header MPLS terdiri atas 32 bit data, termasuk 20 bit label, 2 bit eksperimen, dan 1 bit identifikasi stack, serta 8 bit TTL. Label adalah bagian dari header, memiliki panjang yang bersifat tetap, dan merupakan satu-satunya tanda identifikasi paket. Label digunakan untuk proses forwarding, termasuk proses traffic engineering. Untuk mengetahui enkapsulasi paket pada MPLS dapat dilihat pada gambar dibawah ini :
16
Gambar 2.7. Enkapsulasi paket pada MPLS (Sumber : Putra Jatim. 2011)
Setiap LSR memiliki tabel yang disebut label-swiching 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 menunjukkan apakah suatu header sudah terletak di 'dasar' tumpukan header MPLS itu.
2.2.7. Contoh Penggunaan MPLS Pada Jaringan
MPLS biasa digunakan pada jaringan. Berikut ini merupakan contoh penggunaan MPLS pada jaringan yang dapat dilihat pada gambar di bawah ini :
17
Gambar 2.8. Contoh Penggunaan MPLS Pada Jaringan (Sumber : Putra Jatim. 2011)
Keterangan:
Misalnya kita akan menghubungkan antara jaringan di Lokasi A dengan jaringan di Lokasi C maka kita dapat melakukannya dengan beberapa cara misalnya melalui jalur routing protocol ataupun melalui jalur MPLS.
1. Dengan Jalur Routing Protocol
Jalur dari Lokasi A akan menuju ke R10 (Router 10) lalu menuju ke R1 (Router 1) selanjutnya ke R2 (Router 2) atau ke R4 (Router 4) kemudian jalurnya menuju ke R3 (Router 3) setelah itu ke R7 (Router 7) dan akhirnya langsung ke Lokasi C. Routing Protocol yang bisa digunakan antara lain yaitu OSPF, BGP dan RIP. Jalur internet yang menghubungkan antara Lokasi A dengan Lokasi C apabila menggunakan routing protocol akan memerlukan waktu yang lebih lama dibandingkan dengan jalur MPLS karena dengan routing protocol jalur yang dilewati lebih banyak.
2. Dengan VPN MPLS
VPN sama halnya dengan jalur MPLS, bedanya hanya data yang dikirim di enkripsi untuk menjaga keprivasian datanya. Selain itu dengan VPN MPLS
18
dapat lebih singkat jalurnya hanya dengan menghubungkan Router di Lokasi A dengan Lokasi C.
2.2.8. MPLS Over ATM
MPLS over ATM adalah alternatif untuk menyediakan interface IP/MPLS dan ATM dalam suatu jaringan. Alternatif ini lebih baik daripada IP over ATM, karena menciptakan semacam IP over ATM yang tidak lagi saling acuh. Alternatif ini juga lebih baik daripada MPLS tunggal, karena mampu untuk mendukung trafik non IP jika dibutuhkan oleh customer. Gambar di bawah ini merupakan gambaran pada MPLS Over ATM :
Gambar 2.9. MPLS Over ATM (Sumber : Putra Jatim. 2011)
1. Seperti paket IP, paket MPLS akan dienkapsulasikan ke dalam AAL 5, kemudian dikonversikan menjadi sel – sel ATM.
2. Kelemahan sistem MPLS over ATM ini adalah bahwa keuntungan MPLS akan berkurang, karena banyak kelebihannya yang akan overlap dengan keuntungan ATM. Alternatif ini sangat tidak cost-effective.
2.3. Video Streaming
Video Streaming merupakan suatu layanan yang memungkinkan suatu server untuk melakukan broadcast suatu video yang bisa diakses oleh clientnya. Layanan video streaming memungkinkan penggunanya untuk mengakses videonya secara real time ataupun sudah direkam sebelumnya. Isi dari video dapat dikirimkan dengan tiga cara yaitu :
19
1. Live Video - Server dilengkapi dengan Web Camera yang memungkinkan untuk memperlihatkan suatu kejadian secara langsung. Walaupun hal ini dikaitkan dengan “broadcast” video, video ini sebenarnya ditransmisikan menggunakan protokol IP multicast.
2. Scheduled Video – Video yang sudah direkam sebelumnya dikirimkan dari suatu server pada waktu yang sudah ditentukan. Scheduled Video ini juga menggunakan protocol IP multicast.
3. Video-On-Demand – Pengguna yang sudah di authorisasi bisa mengakses video yang sudah direkam sebelumnya dari server kapan saja mereka mau melihatnya.
2.4. Cara Kerja Video Streaming
Pada awalnya, data dari source akan di-capture dan disimpan pada sebuah buffer yang berada pada memori komputer (bukan media penyimpanan seperti harddisk) dan kemudian di-encode sesuai dengan format yang diinginkan. Dalam proses encode ini, user dapat mengkompresi data sehingga ukurannya tidak terlalu besar (bersifat optional). Namun pada aplikasi streaming menggunakan jaringan, biasanya data akan dikompresi terlebih dahulu sebelum dilakukan streaming, karena keterbatasan bandwitdh jaringan. Setelah di-encode, data akan di-stream ke user yang lain. User akan melakukan decode data dan menampilkan hasilnya ke layar.
Ide dasar dari video streaming adalah untuk membagi video menjadi beberapa bagian, mengirimkan bagian-bagian ini berturut turut, dan memungkinkan penerima untuk melakukan decode dan memutar kembali bagian-bagian video yang diterima, tanpa harus menunggu seluruh bagian-bagian video selesai terkirim. Video streaming secara konseptual dapat terdiri dari langkah-langkah berikut:
1. Mempartisi video yang telah terkompresi kedalam beberapa paket, 2. Mengirimkan paket-paket tersebut,
3. Mulai melakukan decoding dan pemutaran video pada end user sementara bagian-bagian video yang lain masih sedang dikirim.
20
Video streaming memungkinkan pengiriman simultan dan pemutaran video.
Hal ini berbeda dengan melakuakan download video di mana seluruh video harus disampaikan sebelum pemutaran dapat dimulai. Dalam video streaming biasanya terjadi penundaan singkat antara awal pengiriman dan awal pemutaran pada klien.
Penundaan ini, disebut sebagai pre-roll delay.
2.5. QoS (Quality of Service)
QoS (Quality of Service) adalah kemampuan menyediakan jaminan dan performa layanan pada suatu jaringan. QoS sebagai bentuk suatu ukuran atas tingkatan layanan yang disampaikan ke client. Dimana kemampuan sebuah jaringan untuk menyediakan layanan yang lebih baik lagi bagi layanan trafik yang melewatinya (Ningsih 2004)
2.6. Delay/Latency
Delay (latency), adalah waktu yang dibutuhkan data untuk menempuh jarak dari asal ke tujuan. Delay dapat dipengaruhi oleh jarak, media fisik, kongesti atau juga waktu proses yang lama. Delay pada video streaming sendiri dikatakan layak jika nilai delay yang dihasilkan, menurut rekomendasi ITU-T G1010, kurang dari sepuluh detik (<10s). Terdapat beberapa delay yang paling diperhatikan yaitu queuing delay, transmission delay, dan propagation delay (Kurose, James F, Keith W. Ross 2010).
1. Queuing delay
Queuing delay adalah penundaan terjadi ketika paket berada dalam antrian. Panjang antrian pada paket tertentu tergantung pada jumlah paket yang tiba lebih awal yang mengantri dan menunggu untuk ditransmisikan kedalam link. Apabila antrian kosong, maka penundaan antrian akan menjadi nol, namun sebaliknya apabila lalu lintas padat dan antrian paket panjang, maka keterlambatan antrian yang terjadi akan semakin lama.
2. Transmission delay
21
Transmission delay adalah waktu yang diperlukan sebuah paket data untuk melintasi suatu media. Transmission delay ditentukan oleh kecepatan media dan besar paket data.
3. Propagation delay
Propagation delay adalah waktu yang dibutuhkan untuk menyalurkan paket pada media fisik dari sumber ke tujuan. Propagation delay bergantung pada jarak antara sumber dan tujuan.
2.7. Jitter
Jitter, atau variasi kedatangan paket, diakibatkan oleh variasi-variasi dalam panjang antrian, dalam waktu pengolahan data, dan juga dalam waktu penghimpunan ulang paket-paket di akhir perjalanan jitter. Jitter lazimnya disebut variasi delay ,berhubungan erat dengan latency, yang menunjukkan banyaknya variasi delay pada taransmisi data di jaringan. Delay antrian pada router dan switch dapat menyebabkan jitter.
Pada layanan video streaming sendiri, menurut rekomendasi ITU-T G1010, tidak ada kententuan yang menetapkan kategori dari nilai baik atau tidaknya suatu nilai jitter. Namun nilai jitter akan mempengaruhi kualitas dari video streaming yang dihasilkan, termasuk keterlambatan suara dan menunjukan seberapa besar terjadinya tubrukan data dalam jaringan. Semakin besar nilai jitter, maka kualitas yang dihasilkan akan semakin buruk. Untuk itu nilai jitter yang dihasilkan diusahakan agar seminimum mungkin.
2.8. Packet Loss
Packet loss dapat didefinisikan sebagai hilangnya paket dalam jaringan (Kurose, James F, Keith W. Ross 2010). Packet loss dapat disebabkan oleh faktor seperti penurunan signal dalam media jaringan, paket corrupt yang menolak untuk transit, kesalahan hardware jaringan, faktor antrian (queue) yang melebihi batas waktu atau kapasitas yang tersedia dan ukuran paket yang terlalu besar. Perhitungan untuk mencari presentase jumlah paket yang hilang selama proses transmisi adalah sebagai berikut :
22 L = A - B dimana, L = Jumlah Packet Loss
A = Jumlah paket yang dikirim B = jumlah paket yang diterima 2.9. Wireshark
Wireshark merupakan salah satu software atau tool untuk pengawasan jaringan komputer, yang berfungsi untuk mengawasi dan memonitoring jaringan komputer kita, dapat menganalisis keseluruhan dalam jaringan komputer kita dan dari analisis jika terjadi masalah atau kesalahan dalam jaringan bisa segera diketahui dan bisa segera diatasi. Wireshark ini dapat melihat dan menyimpan informasi mengenai paket yang keluar dan masuk di dalam jaringan atau paket yang terkirim dan diterima.
Untuk Mendapatkan nilai QoS menggunakan wireshark dari parameter delay, jitter dan packet loss adalah sebagai berikut : Pada pengambilan data delay dengan menggunakan wireshark, pada saat melakukan proses video streaming akan dilakukan proses capture pada sisi server dan sisi client. Setelah proses capture selesai akan dilakukan filtering paket pada sisi server dan sisi client. Paket yang di- filter adalah paket RTP dengan cara mengetikkan query : ip.dst == ip destination &&
udp. Dikarenakan pada proses video streaming pada penelitian ini menggunakan aplikasi RTP dengan protocol UDP maka hasil dari filtering akan di decode menjadi RTP dengan port 5004. Di dalam proses filtering tersebut akan didapat waktu per paket baik di sisi server maupun client.
Untuk mendapatkan nilai delay dihitung dari waktu yang ter-capture di server dikurangi waktu yang ter-capture pada sisi client. Selisih dari waktu tersebut disebut dengan delay yang dihitung pada penelitian ini.
23
Gambar 2.10. Ilustrasi Delay (Sumber : Adi Gunarso. 2012)
Jitter merupakan variasi delay yaitu selisih delay pertama dikurangi delay kedua begitu juga selanjutnya. Dari selisih yang di dapat, akan dijumlahkan seluruhnya kemudian di rata-ratakan. Hasil dari rata-rata yang didapat disebut dengan jitter paket.
Packet loss merupakan jumlah paket yang hilang pada pengiriman paket dari server ke client proses streaming. Untuk mencari packet loss, jumlah paket yang ada di server dikurangi dengan jumlah paket yang diterima di sisi client.
