TUGAS AKHIR
SIMULASI CARA KERJA JARINGAN
MULTI PROTOCOL LABEL SWITCHING (MPLS)
Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik pada
Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sanata Dharma
TUGAS AKHIR
Disusun oleh
THERESIA WURI OKTAVIANI
NIM : 025114002
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
SIMULATION OF
MULTI PROTOCOL LABEL SWITCHING (MPLS)
NETWORK PERFORMANCE
FINAL PROJECT
Presented as Partial Fulfillment of the Requirements To Obtain the Sarjana Teknik Degree
In Electrical Engineering
By
THERESIA WURI OKTAVIANI
Student ID Number: 025114002
ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
ELECTRICAL ENGINEERING DEPARTMENT
ENGINEERING FACULTY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP
The fruits of SILENCE is PRAYERS
The fruits of PRAYERS is FAITH
The fruits of FAITH is LOVE
The fruits of LOVE is SERVICE
The fruits of SERVICE is PEACE
(Mother Teressa)
Aku bersyukur kepadaMu oleh karena kejadianku dahsyat dan ajaib.
(mazmur 139:14)
Ku persembahkan Tugas Akhir ini untuk :
1.
My spirit : Tuhan Yesus Kristus &Bunda Maria
2.
My lovely papa : Antonius Joseph Subari
3.
My lovely mama : Pudentiana Murti
4.
My lovely sisters&brothers :
Agustinus Erry Wibawanto (alm),
Bernadetta Noveni Rianadewi – Erwin Ariandhie Hamid,
Chatarina Rining Yuniartati – Yosep Nugroho Dwi Putranto
5.
My little princess :
Deswantara Rheinalvi, Septyantara Rheivaldi,
Dominikus Brahmadita Eka Wijaya
KATA PENGANTAR
Terimakasih kepada Tuhan Yesus Kristus atas rahmat, berkat, dan kasih karuniaNya yang dilimpahkan kepada penulis, sehingga perancangan dan penyusunan tugas akhir ini dapat terselesaikan dengan baik.
Perancangan dan penulisan tugas akhir ini bertujuan untuk memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana Teknik, jurusan Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma.
Dalam penyusunan tugas akhir ini, penulis banyak mendapatkan bimbingan, saran dan masukan yang sangat bermanfaat. Pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Damar Widjaja, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing yang telah meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan, dan masukan sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.
2. Seluruh Dosen Fakultas Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma Yogyakarta atas bimbingannya selama menimba ilmu di kampus ini. 3. Bapak A.J. Subari dan mama P. Murti Subari, yang selalu memberikan
semangat, dukungan, teladan, kasih sayang, doa, dan bimbingan yang tiada pernah putus.
5. Pangeran-pangeran kecilku: Alvi, Aldi, dan Brahma untuk keceriaan dan kasih sayang yang selalu kalian berikan.
6. Hartaku yang paling berharga: mas Agung dan ananda Cheva untuk cinta, semangat, doa dan segalanya.
7. Rekan-rekan seperjuangan di TE’02: Charlie angels: Siska–Spadic; pecinta lotek&batagor: Pandu–Dhika; Dewo, Butet, Lina, Hugo, Komank, Hari, Broto, dkk. Juga untuk Pinto ’01, Suryo dan Merry ’03 untuk canda tawa, kebersamaan dan semangatnya selama menimba ilmu di bangku kuliah.
8. Teman–teman kos Biroe: Dian Sareebonth, Debby, Hielda, mbak Gita, untuk kehebohan, persahabatan, dukungan, dan semangatnya.
9. Pak Djito dan segenap karyawan Sekretariat Teknik, atas bantuan dalam menyelesaikan urusan kampus selama ini.
10.Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, terima kasih atas bantuan dan dukungan hingga tugas akhir ini dapat terselesaikan. Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih terdapat kekurangan dan jauh dari sempurna. Oleh karena itu, segala kritik dan saran yang membangun akan penyusun terima dengan senang hati.
Penyusun mengharapkan semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak dan dapat dijadikan bahan kajian lebih lanjut.
Yogyakarta, 23 Juli 2007
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN JUDUL ... ii
HALAMAN PERSETUJUAN... iii
HALAMAN PENGESAHAN ... iv
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA... v
HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP... vi
KATA PENGANTAR ... vii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR TABEL ... xvi
DAFTAR LAMPIRAN .. ... xvii
INTISARI ... xviii
ABSTRACT ... xix
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1. Judul ... ... 1
1.2. Latar Belakang Masalah ... 1
1.3. Tujuan Penulisan ... 3
1.4. Manfaat Penulisan ... 4
1.5. Batasan Masalah ... ... 4
BAB II DASAR TEORI ... ... 6
2.1. Pengertian ... 6
2.1.1 Protokol Jaringan…..………. .. 6
2.1.1.1 Layer pada TCP/IP ... 7
2.1.1.2 Open System Interconnection (OSI) ... 11
2.1.2 Konsep Dasar MPLS..………... 13
2.1.2.1 Enkapsulasi Paket ... 14
2.1.2.2 Distribusi Label ... 16
2.1.3 Quality of Service (QoS)………. ... 16
2.1.3.1 Integrated Service (IntServ) ... 17
2.1.3.2 Differentiated Service (DiffServ) ... 18
2.1.3.3 Konsep Pengukuran QoS dalam jaringan MPLS ... 21
2.2. Protokol MPLS ... ... . 25
2.3. Arsitektur Jaringan ... 25
2.4 Cara Kerja MPLS ... . 26
2.4.1 Alur Kerja MPLS ... 26
2.4.2 Routing pada MPLS ... . 30
2.4.2.1 Traditional routing ... 30
2.4.2.2 Hop-by-hop Routing ... 32
2.4.2.3 Explicit Routing... 33
2.5 Traffic Engineering... ... 33
2.6 Penggunaan MPLS ... 37
2.6.1.1 Feature bagi Customer... 38
2.6.1.2 Mekanisme VPN ... ... 38
2.6.2 Generalized MPLS (GMPLS) ... 39
2.7 Keuntungan MPLS ... 40
2.7.1 Dukungan terhadap Berbagai Protokol (Multi Protocol ) ... 40
2.7.2 Indenpenden terhadap Link Layer ... 40
2.7.3 Peningkatan Kinerja ... .. 41
2.7.4 Rute Eksplisit ... ... 41
2.8 Visual Basic... ... 42
BAB III PERANCANGAN PROGRAM ... ... 48
3.1 Diagram Alir Tampilan Program Keseluruhan ... 48
3.2 Aliran Data pada Jaringan MPLS ... ... 53
3.3 Traffic Engineering ... ... 56
3.4 Layout Program ... 62
BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN ... 68
4.1 Menu Utama ... 68
4.2 Aliran paket data secara umum ... ... 70
4.3 Aliran paket data dengan empat LSR... 71
4.4 RSVP-TE ... 72
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... ... 81
5.1 Kesimpulan .. ... 81
5.2 Saran ... 82
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Protokol yang terpasang di komputer pada
window Local Area Connection Properties... 7
Gambar 2.2 Command prompt untuk melihat alamat IP yang terpasang pada komputer... 8
Gambar 2.3 Layer pada protokol TCP/IP ... 10
Gambar 2.4 Layer protokol OSI ... 11
Gambar 2.5 Struktur bingkai secara umum ... ... 12
Gambar 2.6 Arsitektur MPLS menurut RFC 3031 ... 14
Gambar 2.7 Label yang merupakan bagian dari header... 15
Gambar 2.8 Letak label pada sebuah LSP ... 15
Gambar 2.9 DSCP pada IPv4 dan IPv6 ... 19
Gambar 2.10 MPLS dengan DiffServ... 20
Gambar 2.11 Arsitektur MPLS dalam RFC-3031 ... 26
Gambar 2.12 Cara kerja router yang digerakkan MPLS ... 27
Gambar 2.13 Traffic engineering dengan CR-LDP ... 37
Gambar 2.14 Perkembangan dari IP ke GMPLS ... 40
Gambar 2.15 Tampilan Visual Basic... 42
Gambar 3.2 Diagram alir simulasi cara kerja MPLS secara
keseluruhan ... 49
Gambar 3.3 Diagram alir menu utama... 50
Gambar 3.4 Diagram alir aliran paket data ... 50
Gambar 3.5 Diagram alir Traffic Engineering... 51
Gambar 3.6 Diagram alir menu help... 52
Gambar 3.7 Diagram alir submenu pengenalan program simulasi ... 52
Gambar 3.8 Diagram alir aliran paket data secara umum... 53
Gambar 3.9 Diagram alir pengiriman paket data dengan 4 LSP dan 30 jalur pilihan ... ... 56
Gambar 3.10 Diagram alir pemilihan path menggunakan protokol persinyalan traffic engineering... 57
Gambar 3.11 Diagram alir protokol RSVP-TE ... 58
Gambar 3.12 Diagram alir simulasi protokol RSVP-TE tanpa LSR rusak ... 60
Gambar 3.13 Diagram alir protokol CR-LDP... 61
Gambar 3.14 Diagram alir simulasi protokol CR-LDP tanpa LSR rusak... 62
Gambar 3.15 Layout menu utama program simulasi ... 63
Gambar 3.16 Layout aliran paket data ... 64
Gambar 3.17 Layout aliran paket data dengan empat buah LSR... 65
Gambar 3.19 Layout CR-LDP ... 66 Gambar 4.1 Tampilan menu utama... 68 Gambar 4.2 Tampilan help simulasi aliran paket data secara
umum ... 69 Gambar 4.3 Tampilan simulasi aliran paket data secara umum ... 70 Gambar 4.4 Tampilan simulasi aliran paket dengan empat LSR ... 72 Gambar 4.5 Tampilan simulasi RSVP-TE tanpa adanya
gangguan ... 73 Gambar 4.6 Tampilan simulasi RSVP-TE dengan gangguan pada LSR 1, X sebagai pengirim dan Y sebagai penerima ... 74 Gambar 4.7 Tampilan simulasi RSVP-TE dengan gangguan pada LSR 1,
Y sebagai pengirim dan X sebagai penerima ... 75 Gambar 4.8 Tampilan simulasi CR-LDP tanpa gangguan pada LSR .... 77 Gambar 4.9 Tampilan simulasi CR-LDP dengan gangguan pada LSR 4,
X sebagai pengirimdan Y sebagai penerima ... 78 Gambar 4.10 Tampilan simulasi CR-LDP dengan gangguan pada LSR 4,
DAFTAR TABEL
Halaman
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
INTISARI
Sistem komunikasi data menuntut usaha untuk mengembangkan teknologi transmisi data yang dapat menyediakan layanan yang beraneka ragam dan memiliki kapasitas tinggi. Multi Protocol Label Switching (MPLS) adalah suatu teknik untuk mengintegrasikan teknologi Asynchronous Transfer Mode (ATM) dengan Internet Protocol (IP) dalam jaringan backbone yang sama. Teknologi IP yang memiliki sistem connectionless, dibawa ke dalam sebuah teknologi yang memiliki sistem connection-oriented dengan memanfaatkan teknik switching yang ada dalam teknologi ATM.
Untuk membantu mempelajari tentang jaringan MPLS maka dibuatlah simulasi jaringan cara kerja jaringan MPLS. Program simulasi dirancang menggunakan bahasa pemrograman Visual Basic. Program simulasi yang dibuat mencakup aliran paket data secara umum, aliran paket data dengan 4 LSR, traffic engineering berupa RSVP-TE (Resource Reservation Protocol – Traffic Engineering) dan CR-LDP (Constraint-based Routing Label Distribution Path).
Simulasi ini dapat berjalan dengan baik dan benar. Simulasi aliran paket data secara umum memvisulisasikan pentransmisian suatu paket data dalam sebuah jaringan MPLS. Simulasi aliran paket data dengan 4 LSR memvisualisasikan pentransmisian suatu paket data dalam sebuah jaringan MPLS yang terdiri atas 4 LSR. Simulasi RSVP-TE dan CR-LDP memvisualisasikan pentransmisian suatu paket data pada saat semua LSR dalam keadaan baik maupun pada saat salah satu LSR rusak.
ABSTRACT
Data communication system requires the continuous improvement of communication technology. Multi Protocol Label Switching (MPLS) is a technology for integrated Asynchronous Transfer Mode (ATM) with Internet Protocol (IP) in the same backbone of network. The procedure is to take the technology with connectionless system into a technology with connection-oriented utilized the switching in the ATM technology.
Simulation assist to learn of MPLS performance. The simulation program was design using Visual Basic programing language. This simulation program visualized the data stream in globally, data stream with 4 LSR, traffic engineering consist of RSVP-TE (Resource Reservation Protocol – Traffic Engineering) and CR-LDP (Constraint-based Routing Label Distribution Path).
The simulation program can be operated well. Simulation of the data stream in globally visualized the transmission of a data packet in the MPLS network. Simulation of the data stream with 4 LSR visualized the transmission of a data packet in the MPLS network with 4 LSR. RSVP-TE and CR-LDP simulation is well visualized the transmission of a packet data at all LSR altough at one of the LSR is broken.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Judul
Simulasi Cara Kerja Jaringan Multi Protocol Label Switching (Simulation of Multi Protocol Label Switching Network Performance)
1.2.
Latar Belakang Masalah
Teknologi telekomunikasi saat ini berkembang sangat pesat. Berbagai teknologi dikembangkan atas dorongan kebutuhan untuk mewujudkan jaringan informasi yang dapat menyediakan layanan yang beraneka ragam, memiliki kapasitas tinggi sesuai dengan kebutuhan yang berkembang, mudah diakses dari mana dan kapan saja serta terjangkau harganya.
Di lain pihak, internet dengan protokol IP (Internet Protocol)
berkembang lebih cepat. IP bersifat connectionless, yaitu routing protocol menentukan arah pengiriman paket dengan bertukar info routing. Namun IP memiliki kelemahan serius pada implementasi QoS.
MPLS (Multi Protocol Label Switching) merupakan suatu teknik untuk mengintegrasikan teknologi ATM dengan IP dalam jaringan backbone yang sama, dengan cara membawa teknologi IP yang memiliki sistem connectionless ke dalam sebuah teknologi yang memiliki sistem connection-oriented dengan memanfaatkan teknik switching yang ada dalam teknologi ATM[2]. Dengan kemampuan tersebut, MPLS merupakan cara yang efektif untuk menggabungkan kedua teknologi tersebut.
MPLS ditempatkan di jaringan inti penyedia jasa serta mengendalikan QoS, traffic engineering dan penggunaan bandwidth. Sesuai namanya, arsitektur MPLS menggunakan label untuk membedakan antara klien yang satu dengan yang lain. Di atas jaringan yang sama, titik yang memiliki label yang sama terhubung dan menjadi satu VPN, sehingga tidak perlu lagi menciptakan tunnel antar titik.
dengan perubahan parameter pada konfigurasi software. Skalabel, karena perangkat yang ada di sisi klien hanya perlu melakukan peering ke perangkat akses di sisi penyedia jasa. Clien tidak perlu melakukan site-to-site peering meskipun ada penambahan atau pengurangan jumlah site pada VPN clien tersebut. Semua penambahan dan pengurangan site VPN akan dideteksi secara otomatis oleh perangkat akses MPLS yang terdekat dan akan disebarluaskan ke VPN member yang lain[2].
Dengan mengetahui bahwa MPLS menawarkan mekanisme sederhana untuk rekayasa trafik yang berorientasi paket (packet oriented) dan fungsi, dengan banyak layanan serta tambahan keuntungan dengan skalabilitas yang lebih baik, penulis tertarik untuk mensimulasikan unjuk kerja dari MPLS di dalam penelitian ini.
1.3. Tujuan
Penelitian
Secara garis besar tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Menghasilkan suatu program bantu untuk memudahkan pemahaman tentang jaringan MPLS
1.4. Manfaat Penelitian
Diharapkan dengan adanya penelitian ini maka akan :
1. Memperkenalkan dan meningkatkan pemahaman seluruh civitas akademika dalam pemahaman jaringan MPLS.
2. Menambah referensi tentang MPLS terutama untuk lingkungan kampus jurusan Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
1.5. Batasan Masalah
Dalam penelitian ini, penulis membatasi masalah pada beberapa hal, yaitu :
1. Simulasi terdiri atas komponen-komponen sebagai berikut : - satu buah Customer Edge Router (CER) pengirim
- satu buah Customer Edge Router (CER) penerima
- satu buah Edge Label Switched Router (ELSR) pada sisi pengirim - satu buah Edge Label Switched Router (ELSR) pada sisi penerima
- empat buah Label Switched Router (LSR) dalam jaringan MPLS 2. Simulasi traffic engineering meliputi RSVP-TE (Resource
Reservation Protocol–Traffic Engineering) dan CR-LDP ( Constraint-based Routing-Label Distribution Path).
1.6. Sistematika
Penulisan
Sistematika penulisan ini terdiri atas:
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini berisi judul, latar belakang, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian dan sistematika penulisan.
BAB II DASAR TEORI
Dasar teori akan menjelaskan konsep dasar, arsitektur protokol dan penjelasan umum mengenai bagian-bagian pada jaringan MPLS. Disertakan pula penjelasan tentang program Visual Basic yang digunakan dalam perancangan program.
BAB III PERANCANGAN PROGRAM
Dalam bab ini dijelaskan tentang diagram alir dan tampilan dari program simulasi.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini berisi pembahasan program dan hasil simulasi.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
BAB II
DASAR TEORI
2.1. Pengertian
2.1.1. Protokol Jaringan
Agar suatu komputer dapat berkomunikasi dengan komputer lain, kedua komputer tersebut membutuhkan kesepakatan tentang tata cara berkomunikasi. Tata cara atau aturan komunikasi ini yang disebut dengan protokol. Salah satu perbedaan mendasar dari berbagai protokol jaringan adalah dari segi penamaan suatu entity, seperti komputer milik si A diberi nama xxx dan printer si B diberi nama yyy.
Ada tiga protokol yang dikenal di jaringan komputer, yaitu :
a. NetBEUI (NetBIOS Extended User Interface) menggunakan aturan penamaan dengan 16 karakter dengan 15 karakter untuk nama dan satu karakter untuk tipe dari entity.
b. IPX/SPX (Internet/Sequence Packet eXchane) merupakan pengembangan dari NetBEUI dengan penambahan kemampuan routing dan remote console.
Protokol yang terpasang di komputer dapat dilihat pada window Local Area Connection Properties seperti pada Gambar 2.1. Untuk melihat window ini, dapat dilihat pada menu Helpdesk Setting Komputer pada sub-menu Intranet[3].
Gambar 2.1. Protokol yang terpasang di komputer pada window Local Area Connection Properties[3]
2.1.1.1. Layer pada TCP/IP
TCP/IP merupakan 2 buah protokol terpisah. TCP (Transmission Control Protocol) berfungsi untuk manajemen pengiriman data, yaitu bagaimana caranya agar data tersebut bisa sampai di tujuan dengan selamat dan IP (Internet Protocol) berfungsi untuk pengalamatan, yaitu bagaimana caranya membedakan antara komputer milik si A dengan printer milik si B.
(berasal dari kombinasi 8 bit). Untuk melihat alamat IP yang terpasang pada komputer, dapat dilihat pada Command Prompt (Start > All Programs > Accessories > Command Prompt) dan kemudian mengetikkan command "ipconfig" seperti ditunjukkan pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2. Command prompt untuk melihat alamat IP yang terpasang pada komputer[3]
Pada contoh di atas terlihat bahwa alamat IP untuk komputer tersebut adalah 10.14.201.100. Alamat ini akan berbeda dengan alamat IP di komputer user biasanya, karena satu alamat hanya boleh dimiliki oleh satu entity[3].
Internet pada mulanya didesain dengan dua kriteria utama. Dua kriteria ini mempengaruhi dan membentuk hardware dan software yang digunakan sekarang. Kriteria tersebut meliputi beberapa hal, yaitu jaringan harus melakukan komunikasi antara para peneliti di belahan dunia yang berbeda dan memungkinkan mereka dapat berbagi dan berkomunikasi mengenai penelitian mereka satu sama lain.
dan bahkan sistem jaringan yang berbeda. Lebih jauh lagi, jaringan harus merupakan jaringan komunikasi yang kuat yang mempunyai kemampuan dapat bertahan dari serangan nuklir. Rancangan ini membawa ke arah desentralisasi jaringan yang terdiri dari jaringan yang terpisah, lebih kecil, jaringan yang diisolasi yang mempunyai kemampuan otomatis bila diperlukan.
Layer (lapisan pada suatu protokol) dimaksudkan untuk benar-benar terpisah dari satu sama lain dan juga independen. Layer tidak mengandalkan informasi detail dari layer yang lain. Arsitektur rancangan ini membuat lebih mudah untuk melakukan pemeliharaan karena layer dapat didesain ulang atau dikembangkan tanpa merusak integritas stack protocol.
Seperti halnya protokol komunikasi yang lain, maka TCP/IP juga mempunyai beberapa layer, yaitu :
a. IP (Internet Protocol) yang berperan dalam pengiriman paket data dari node ke node. IP mendahului setiap paket data berdasarkan 4 byte (untuk versi IPv4) alamat tujuan (nomor IP). Internet authorities menciptakan range angka untuk organisasi yang berbeda. Organisasi menciptakan grup dengan nomornya untuk departemen. IP bekerja pada mesin gateway yang memindahkan data dari departemen ke organisasi kemudian ke region dan kemudian ke seluruh dunia.
kemudian melakukan transmisi ulang sampai data diterima dengan benar dan lengkap.
c. Sockets yaitu merupakan nama yang diberikan kepada subrutin paket yang menyediakan akses ke TCP/IP pada kebanyakan sistem.
Aplikasi jaringan yang dapat berkomunikasi menggunakan protokol TCP/IP, aplikasi ini akan mengirimkan data melalui port yang sesuai untuk kemudian disalurkan melalui tiga layer TCP/IP yang digambarkan pada Gambar 2.3.
Gambar 2.3. Layer pada protokol TCP/IP[3]
2.1.1.2. Open System Interconnection (OSI)
OSI diperkenalkan dan dikembangkan oleh International Standard Organization (ISO) dengan maksud untuk memberikan suatu standarisasi bagi komunikasi data antar piranti (misal: komputer, terminal) yang mungkin mempunyai karakteristik yang berbeda yang terhubung ke jaringan.
Model OSI membagi fungsi komunikasi menjadi satu set hirarki layer yang terdiri dari 7 layer. Tiap layer memberi layanan yang spesifik dalam jaringan. Header-header dan layer protokol OSI, yaitu :
Aplikasi Presentasi
Sesi Transport
Jaringan Hubungan Data
Fisik
PDU Sesi PDU Presentasi
PDU Hubungan Data PDU Jaringan
PDU Transport PDU Aplikasi
Aplikasi
Galat DLH
NH
DLH PH
TH
Gambar 2.4. Layer protokol OSI [4]
Layer yang berperan penting dalam MPLS, yaitu : a. Layer 2 (Lapisan Hubung Data/Data Link Layer)
Tanggungjawab untuk menyediakan fasilitas pengiriman bit data dari satu titik (node) ke titik lain. Node adalah piranti-piranti yang dapat berkomunikasi dan terhubung dengan jaringan. Data link layer ini lebih rendah dibanding layer yang lain dan berfungsi menyediakan mekanisme pengalamatan yang memungkinkan pesan yang dikirim sampai ke tujuan benar. Selain itu, menerjemahkan pesan-pesan dari layer yang lebih tinggi menjadi bit-bit yang dapat ditransmisikan oleh physical layer. Untuk layer yang lebih atas pada prinsipnya layanan yang diberikan adalah kendali dan deteksi galat, sehingga layer di atas data link ini menganggap bahwa jalur transmisi yang akan dilewati bebas dari galat.
Layer ini juga membentuk pesan dari layer yang lebih tinggi menjadi bingkai data yang akan ditransmisikan melalui physical layer.
Struktur bingkai secara umum pada Gambar 2.5.
Bendera Alamat Kendali Data FCS Bendera Gambar 2.5. Struktur bingkai secara umum[4]
b. Layer 3 (Lapisan Jaringan/Network Layer)
ke jaringan yang benar. Proses perutean paket ke jaringan yang benar ini disebut routing. Layer jaringan mengendalikan routing dan penyambungan (switching) pesan yang tidak bergantung pada jaringan yang sedang digunakan. Layer jaringan beroperasi secara independen terlepas dari media fisik.
Pada dasarnya fungsi paling utama dari layer ini adalah melakukan penyambungan, routing, penomoran, kendali kanal logika, kendali aliran, pemecahan dan penggabungan pesan. Layer ini tidak mutlak harus digunakan dalam suatu jaringan. Jika jaringan itu hanya merupakan suatu koneksi data yang sederhana tidak memerlukan jaringan yang luas maka layer jaringan ini tidak perlu digunakan dan dapat dihilangkan. Koneksi sederhana ini misalnya koneksi titik ke titik atau multi titik ke LAN[4].
2.1.2. Konsep Dasar MPLS
Teknologi ATM dan Frame Relay bersifat connection-oriented, yaitu setiap virtual circuit harus dibentuk dengan protokol persinyalan sebelum ditransmisikan. IP bersifat connectionless, yaitu protokol routing menentukan arah pengiriman paket dengan bertukar info routing. MPLS mewakili konvergensi kedua pendekatan ini.
Gambar 2.6. Arsitektur MPLS menurut RFC 3031 [1]
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), yang merupakan kumpulan paket yang menerima perlakuan forwarding yang sama di sebuah LSR. FEC diidentifikasikan dengan pemasangan label.
Untuk membentuk LSP, diperlukan suatu protokol persinyalan. Protokol ini menentukan forwarding berdasarkan label pada paket. Label yang pendek dan berukuran tetap mempercepat proses forwarding dan mempertinggi fleksibilitas pemilihan path. Hasilnya adalah network datagram yang bersifat lebih connection-oriented[1].
2.1.2.1. Enkapsulasi Paket
identifikasi stack, dan delapan bit TTL (Time To Live). Label adalah bagian dari header yang memiliki panjang bersifat tetap dan merupakan satu-satunya tanda identifikasi paket. Label digunakan untuk proses forwarding, termasuk proses traffic engineering.
Gambar 2.7. Gambar label yang merupakan bagian dari header[1]
Sedangkan untuk letak label pada sebuah LSP dapat dilihat pada Gambar 2.8.
Gambar 2.8. Gambar letak label pada sebuah LSP[5]
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.
pada header menunjukkan apakah suatu header sudah terletak di dasar tumpukan header MPLS itu[1].
2.1.2.2. 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. Hal ini hampir sama dengan protokol persinyalan di ATM, sehingga sering juga disebut protokol persinyalan MPLS. Salah satu protokol ini adalah LDP (Label Distribution Protocol).
LDP hanya memiliki feature dasar dalam melakukan forwarding. Untuk meningkatkan kemampuan mengelola QoS dan traffic engineering, beberapa protokol distribusi label lain telah dirancang dan dikembangkan juga. Yang paling banyak disarankan adalah CR-LDP (Constraint-based Routing Label Distribution Protocol) dan RSVP-TE (Resource Reservation Protocol dengan ekstensi Traffic Engineering)[1].
2.1.3. Quality of Service (QoS)
QoS adalah kemampuan dalam menjamin pengiriman arus data penting atau dengan kata lain kumpulan dari berbagai kriteria performansi yang menentukan tingkat kepuasan penggunaan suatu layanan. Networking manager membutuhkan QoS, karena berbagai hal di antaranya adalah :
b. bisa mengontrol latency,
c. bisa menyediakan SLA (Service Level Agreement) yang dapat dikuantifikasi, d. bisa membuat beberapa level QoS untuk banyak langganan.
Dalam hubungan antara jaringan yang memiliki IP kurang, komitmen QoS yang benar sangat sulit diberikan[6]. Beberapa skema telah diajukan untuk mengelola QoS dalam jaringan IP. Dua skema utama adalah Differentiated Service (DiffServ) dan Integrated Service (IntServ). IntServ bertujuan menyediakan sumberdaya seperti bandwidth untuk traffic dari ujung ke ujung. Sementara DifServ bertujuan membagi traffic atas kelas-kelas yang kemudian diberi perlakuan yang berbeda[1].
DiffServ atau IntServ dengan RSVP sangat terbatas dari segi fleksibilitas dan skalabilitas dan tidak cukup memadai dalam jaringan yang muatannya berat. Layanan berorientasi sambungan memiliki kemampuan QoS dan traffic management yang sangat kuat. MPLS menggunakan kerangka kerja berorientasi sambungan dan memberikan landasan untuk kontrak-kontrak traffic QoS yang handal[6].
2.1.3.1. Integrated Service (IntServ)
layanan dengan batas bandwidth dan delay yang jelas. Controlled-load service (RFC-2211), yaitu layanan dengan persentase delay statistik yang terjaga. Layanan ketiga, yang paling jelek, adalah layanan best-effort, yang hanya memberikan routing terbaik, tetapi tanpa jaminan sama sekali.
Sistem pemesanan sumberdaya memerlukan protokol tersendiri. Salah satu protokol yang sering digunakan adalah RSVP (RFC-2205). Penggunaan RSVP untuk IntServ dijelaskan dalam RFC-2210. Masalah dalam IntServ adalah skalabilitas (RFC-2998). Setiap node di jaringan harus mengenali dan mengakui mekanisme ini. Juga protokol RSVP berlipat untuk setiap aliran traffic. Maka IntServ menjadi baik hanya untuk voice dan video, tetapi sangat tidak tepat untuk aplikasi semacam web yang mempunyai aliran traffic banyak tapi datanya kecil.
2.1.3.2. Differentiated Service (DiffServ)
Gambar 2.9. Gambar DSCP pada IPv4 dan IPv6[5]
Gambar 2.10. Gambar MPLS dengan DiffServ [5]
Untuk dapat lebih memahami perbedaan dari IntServ dan DiffServ, dapat dilihat pada Tabel 2.1.
2.1.3.3. Konsep pengukuran QoS dalam jaringan MPLS
Pengukuran berbasis pada komponen rute dalam hal ini LSP yang dilewati oleh paket tersebut sehingga traffic paket tersebut dalam jaringan MPLS dapat ditentukan. Pengukuran QoS dalam jaringan MPLS akan sangat sulit apabila data jaringan MPLS tidak diketahui. Hal ini dikarenakan jaringan akses dalam MPLS merupakan jaringan IP dengan sistem connectionless, sedangkan 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 LSP. Untuk itu router dalam MPLS selalu dilengkapi dengan sistem agar bisa memonitor traffic dari setiap paket. Sistem monitoring dalam router MPLS berupa feature yang disediakan oleh Cisco IOS berupa IP Precedence, CAR (Commited Access Rate), WRED (Weighted Random Early Detection), ataupun WFQ (Weighted fair Queuing).
Proses pengukuran yang terjadi dalamELSR, dimulai dengan paket masuk yang diklasifikasikan dengan CAR. Kemudian paket dideteksi kongestinya dengan WRED, jika melebihi batas WRED maka paket akan dibuang. Lalu dilakukan perhitungan parameter QoS dengan WFQ. Terakhir dilanjutkan ke LSR.
dimiliki oleh jaringan dengan jumlah rute yang ingin dibangun. Adapun tiga parameter utama QoS dalam jaringan MPLS ialah sebagai berikut .
a. Bandwidth
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 traffic yang akan dijalankan. Dalam MPLS akses bandwidth ini ditentukan oleh feature CAR yang akan menandai setiap paket yang datang ke jaringan MPLS dengan label yang disesuaikan dengan feature IP Precedence yang akan menentukan prioritas paket tersebut dikirimkan ke dalam jaringan. Hal ini akan sangat berhubungan dengan alokasi bandwidth bagi setiap rute MPLS atau LSP. Jika sebuah LSP memiliki bandwidth yang kecil, maka LSP akan memiliki prioritas pertama untuk mengirimkan paket yang ada dalam LSP, disesuaikan dengan nilai IP Precedence.
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 ELSR, dengan paket tersebut masuk ke dalam jaringan.
ingress ELSR. Harus diketahui pula bandwidth jaringan akses yang merupakan tujuan dari paket tersebut setelah dilewatkan dalam jaringan MPLS sebagai sebuah bandwidth egress ELSR.
b. Service Rate
Service rate merupakan rate atau kecepatan pengiriman paket yang masuk ke dalam jaringan. Service rate juga diukur dalam ELSR sebuah LSP jaringan MPLS dan dipergunakan untuk mengetahui berapa kecepatan pengiriman paket dalam sebuah LSP MPLS. Tujuan pengukuran service rate ialah untuk mendukung feature WRED sehingga apabila kongesti terjadi dalam jaringan MPLS, service rate dapat diturunkan sampai semua paket yang dikirimkan sampai di alamat tujuan. Proses pengukuran service rate memperhatikan nilai feature IP Precedence untuk mengetahui besarnya weighted atau beban paket yang dikirimkan dalam sebuah LSP berdasar nilai IP Precedence yang dimiliki oleh setiap paket yang dikirimkan. Besarnya nilai IP Precedence sesuai dengan nilai feature IP Precedence yang telah ditetapkan dengan model IEEE 8021.
c. Delay Time
Pengukuran waktu delay sangat diperlukan agar sebuah service provider dapat mengatur pengiriman paket disesuaikan dengan delay paket tersebut untuk sampai ke alamat tujuan, sehingga paket yang dikirimkan dapat disesuaikan dengan kemampuan service rate yang dimiliki setiap LSP jaringan MPLS. Untuk mengukur delay time pengiriman sebuah paket, besarya nilai IP Precedence paket yang dikirimkan sangat diperlukan. Karena dengan mengetahui nilai IP Precedence akan diketahui pula nilai minimum discard threshold paket yang dikirimkan tersebut.
Pengukuran delay time pengiriman paket dalam sebuah LSP sangat ditentukan oleh nilai minimum discard threshold paket dan maksimum discard threshold serta service rate LSP itu sendiri. Nilai minimum discard threshold paket ditentukan oleh nilai IP Precedence setiap paket yang dikirimkan disesuaikan dengan standar WRED yang digunakan.
2.2. Protokol MPLS
Pemilihan path, sebagai bagian dari MPLS traffic engineering, dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu 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.
2.3. Arsitektur Jaringan
MPLS adalah arsitektur jaringan yang didefinisikan oleh IETF untuk memadukan mekanisme label swapping di layer dua dengan routing di layer tiga untuk mempercepat pengiriman paket. Arsitektur MPLS dirancang guna memenuhi karakteristik-karakteristik wajib dari sebuah jaringan kelas carrier (pembawa) berskala besar. Jaringan MPLS menggunakan protokol routing layer tiga yang ada serta protokol dan mekanisme transport layer dua yang bisa diperoleh secara luas. IETF membentuk kelompok kerja MPLS pada tahun 1997 guna mengembangkan metode umum yang telah dibuat standar. Tujuan dari kelompok kerja MPLS ini adalah untuk membuat standarisasi protokol-protokol yang menggunakan teknik pengiriman labelswapping (pertukaran label).
memisahkan masalah routing dari masukan forwarding. Routing merupakan masalah jaringan global yang membutuhkan kerjasama dari semua router sebagai partisipan. Sedangkan forwarding (pengiriman) merupakan masalah setempat. Router switch mengambil keputusan sendiri tentang jalur mana yang akan diambil. MPLS juga memiliki kelebihan yang mampu memperkenalkan kembali connection stak ke dalam dataflow IP. Arsitektur MPLS dijabarkan dalam RFC-3031(Gambar 2.11 )[4]
Gambar 2.11. Arsitektur MPLS dalam RFC-3031[1]
2.4. Cara Kerja MPLS
2.4.1. Alur Kerja MPLS
tersebut. Karena LSR mengirim paket yang didasarkan pada nilai label, maka proses pengirimannya lebih sederhana dari pada router IP. Gambar 2.12 menggambarkan cara kerja router yang digerakkan MPLS.
Gambar 2.12. Cara kerja router yang digerakkan MPLS [6]
Paket masuk ke dalam domain MPLS melalui ingress ELSR. Di sinilah paket itu diolah untuk menentukan kebutuhannya akan layanan layer jaringan, yang mendefinisikan QoS. LSR memberikan kepada FEC tertentu dan LSP, lalu setelah itu paket dikirimkan.
Setiap LSR yang menerima paket berlabel mengambil label yang masuk dan memasangkan label yang keluar pada paket tersebut, dan kemudian mengirimkan paket itu ke LSR berikutnya dalam LSP. Jalan ke luar (egress) ELSR mengambil label tersebut, membaca header paket IP, dan mengirimkan paket itu ke tujuan akhir. Salah satu fitur MPLS yang paling penting adalah label stacking (penumpukan label). Paket yang telah diberi label bisa membawa banyak label yang disusun berdasarkan urutan last-in-first-out (yang terakhir masuk yang pertama keluar). Pengolahannya menurut label yang paling atas. Dalam setiap LSR, label bisa ditambahkan pada tumpukannya (stack) atau diambil dari tumpukan. Jadi dengan cara ini, kumpulan LSP bisa dibuat ke dalam satu LSP untuk bagian ruteyang membentuk tunnel.
adalah bahwa traffic itu dikelompokkan ke dalam beberapa FEC. Traffic dalam sebuah FEC membawa domain MPLS sepanjang LSP. Setiap paket di dalam FEC secara sendiri-sendiri merupakan bagian dari FEC tertentu dengan memiliki label lokal masing-masing.
Pemilihan rute mengacu kepada pemilihan LSP untuk FEC tertentu. MPLS mendukung routing hop-by-hop serta routing eksplisit. Dengan routing hop-by-hop, masing-masing LSP bebas memilih hop berikutnya untuk setiap FEC. Pilihan ini menggunakan protokol routing biasa seperti OSPF yang memiliki beberapa kelebihan, tapi karena penggunaan ukuran kinerja yang terbatas, routing hop-by hop tidak bisa langsung mendukung traffic engineering atau kebijakan yang berkaitan dengan QoS dan keamanan. Pada routing eksplisit satu LSR bisa menentukan beberapa atau seluruh LSR di dalam LSP untuk sebuah FEC. Routing eksplisit memberikan semua keuntungan MPLS, termasuk kemampuan melakukan traffic engineering dan routing.
Dalam memilih rute ditentukan LSP untuk FEC. Ada sebuah fungsi yang terpisah, yakni menentukan LSP yang sesungguhnya dan untuk ini masing-masing LSR pada LSP harus memenuhi syarat-syarat berikut:
a. Memberikan label pada LSP yang akan digunakan untuk mengenali paket-paket yang masuk termasuk ke dalam FEC yang sesuai.
b. Memberitahukan node-node upstream (aliran hulu) yang potensial dari label yang diberikan oleh LSR kepada FEC.
c. Mempelajari hop berikut untuk LSP serta label yang telah diberikan node down stream (aliran hilir) kepada FEC tersebut.[5]
2.4.2. Routing pada MPLS
2.4.2.1. Traditional Routing
Jaringan IP tradisional terdiri dari serangkaian router yang saling disambungkan oleh media fisik yang terhubung melalui protokol routing standar. Perlu terciptanya komunikasi yang kuat merupakan salah satu tujuan jaringan IP di masa awal dikenalkan. Pengiriman paket dengan penundaan atau persyaratan lebar jalur tertentu bukanlah sebuah masalah. Meskipun IP memiliki konsep jenis layanann, hal ini jarang sekali digunakan. IP merupakan sebuah teknologi networking (pembuatan jaringan) yang sangat kuat. Dengan menuruti standar terbuka serta dengan fleksibilitasnya, IP mampu memindahkan berbagai jenis data.
beberapa domain sistem otonom dan menggunakan protokol gateway interior seperti OSPF (Open Shortest Path First) untuk merutekan paket di dalam AS dan protokol gateway exterior seperti Border Gateway Protocol (BGP) digunakan untuk berkomunikasi antara beberapa route AS (Autonomous System) yang terpisah. Routing tradisional, dikarenakan tanpa sambungan memiliki beberapa kelebihan dari segi skalabilitas dan resiliensi jaringan. Dalam jaringan penyedia layanan, sifatnya yang tanpa sambungan ini juga memiliki sejumlah keterbatasan.
Karena sebagian besar kelebihan ATM telah terlingkupi dalam teknologi MPLS, sebenarnya jaringan IP over ATM dapat digantikan oleh sebuah jaringan MPLS. MPLS bersifat alami bagi dunia IP. Traffic engineering pada MPLS memperhitungkan sepenuhnya karakter trafik IP yang melewatinya. Keuntungan lain adalah tidak diperlukannya kerumitan teknis seperti enkapsulasi ke dalam ATM Adaptation Layer (AAL) dan pembentukan sel-sel ATM, yang masing-masing menambah delay, menambah header, dan memperbesar kebutuhan bandwidth. MPLS tidak memerlukan hal-hal tersebut[6].
Persoalan besar pada MPLS adalah bahwa hingga saat ini belum terbentuk dukungan untuk trafik non IP. Skema-skema L2 over MPLS (termasuk Ethernet over MPLS, ATM over MPLS, dan FR over MPLS) sedang dalam riset yang progresif, tetapi belum masuk ke tahap pengembangan secara komersial.
Jaringan MPLS memungkinkan LSP untuk pertukaran data jaringan. Sebuah LSP ditemukan melalui suatu urutan label ditujukan untuk titik-titik dalam bagian paket dari sumber ke tujuan. LSP langsung mengirimkan paket melalui salah satu dari dua cara yang ada, yaitu hop-by-hop routing atau explicit routing.
2.4.2.2. Hop-by-hop routing
Pada permasalahan hop-by-hop routing, MPLS menggunakan penyaluran informasi topologi jaringan melalui Interior Gateway Protocols (IGP) tradisional, protokol routing OSPF atau Intermediate System to Intermediate System (IS-IS). Proses ini serupa dengan routing tradisional dalam jaringan IP, dan LSP mengikuti routes dari IGP[4].
2.4.2.3. Explicit routing
Pada explicit routing, seluruh daftar dari titik-titik garis melintang melalui LSP spesifik dalam kenaikan. Bagian spesifik dapat optimal atau tidak, tetapi berdasar keseluruhan pemahaman dari topologi jaringan dan berpotensial dalam keterbatasan tambahan. Hal ini disebut Constraint-Based Routing[4].
2.5. Traffic Engineering
OSPF untuk traffic engineering dirancang dengan mempertimbangkan MPLS LSP.
Traffic engineering merupakan kemampuan untuk mengontrol perputaran spesifik berseberangan sebuah jaringan untuk mengurangi congestion dan meningkatkan efisiensi harga untuk membawa rekayasa IP. Dalam traffic engineering MPLS, sebuah LSP memungkinkan untuk membawa traffic melalui sebuah bagian traffic engineering, di mana dapat dibedakan dari tujuan normal berdasar bagian routing[4].
Tabel 2.2. Tabel perbandingan CR-LDP dengan RSVP-TE[1]
Karakteristik RSVP-TE mengikuti penyediaan layanan traffic engineering untuk MPLS. Perangkat penting dalam RSVP-TE yaitu :
- Parameter QoS dan traffic
- Failure Notification (pemberitahuan kesalahan), jika MPLS gagal membuat sebuah LSP atau sebuah LSP yang sudah ada gagal untuk mengirim pesan - Loop Detection berfungsi mendukung pembagian ulang
- Multi-Protocol Support berfungsi mendukung beberapa tipe protokol
- Management LSP ID berfungsi mengidentifikasi setiap LSP, dengan demikian mengikuti pengaturan untuk LSP secara langsung
- Record Route Objects berfungsi menyediakan kemampuan untuk mengidentifikasikan bagian setup aktual untuk tiap bagian
CR-LDP berdasar pada LDP dalam MPLS. CR-LDP tidak seperti RSVP, namun menguntungkan karena tidak membutuhkan protokol tambahan. CR-LDP mempercayakan pada struktur pesan yang sudah ada dan hanya ditambahkan jika dibutuhkan dalam traffic engineering. Gambar traffic engineering dengan CR-LDP dapat dilihat pada Gambar 2.13. Seperti halnya RSCP-TE, CR-CR-LDP mendukung strict and loose LSP routed eksplisit.
CR-LDP traffic engineering terdiri dari perangkat meliputi :
- Parameter QoS dan traffic, yaitu kemampuan untuk mendefinisikan tepi garis dan per hop berdasar atas kecepatan data, bandwidth jaringan dan beban yang diberikan pada parameter
- Path Preemption adalah kemampuan untuk menentukan prioritas untuk mengikuti ataupun tidak mengikuti preemption melalui LSP lain
- Path Re-optimization yang meliputi kemampuan untuk re-path loosely LSP berdasar atas perubahan bentuk traffic dan meliputi pilihan untuk menggunakan rute
- Failure Notification berdasarkan kegagalan membuat sebuah LSP, menyediakan pemberitahuan pada TCP dengan mendukung kode kegagalan - Failure Recovery mengelompokkan aturan untuk secara otomatis
memperbaiki kegagalan pada setiap alat yang didukung oleh sebuah LSP - Loop Detection dibutuhkan hanya untuk loosely routed, LDP sudah didukung
deteksi loop
- Management, yaitu LSP ID mengidentifikasi setiap LSP, dengan demikian mengikuti kelebihan dari pengaturan untuk LSP langsung[6]
Gambar 2.13. Gambar traffic engineering dengan CR-LDP[5]
2.6. Penggunaan MPLS
2.6.1 VPN dengan MPLS
Salah satu feature MPLS adalah kemampuan membentuk tunnel atau virtual circuit yang melintasi jaringan. Kemampuan ini membuat MPLS berfungsi sebagai platform alami untuk membangun Virtual Private Network (VPN).
ATM, yang dibangun dengan membentuk isolasi traffic. Traffic dipisah dan tidak dapat dibocorkan ke luar lingkup VPN yang didefinisikan.
Jika dibutuhkan, lapisan pengamanan tambahan seperti IPSec dapat diaplikasikan untuk data security. Namun tanpa metode semacam IPSec pun, VPN dengan MPLS dapat digunakan dengan baik.
2.6.1.1. Feature bagi Customer
Di dalam VPN, customer dapat membentuk hubungan antar lokasi. Konektivitas dapat terbentuk dari titik mana pun ke titik mana pun (banyak arah sekaligus), tanpa harus melewati semacam titik pusat, dan tanpa harus menyusun serangkaian jaringan dua arah. Ini dapat digunakan sebagai platform intranet yang secara efisien melandasi jaringan IP sebuah perusahaan. Ini juga dapat digunakan sebagai extranet yang menghubungkan perusahaan-perusahaan yang terikat perjanjian.
Mekanisme pembentukan VPN telah tercakup dalam konfigurasi MPLS sehingga tidak diperlukan perangkat tambahan di site customer. Bahkan jika diinginkan, konfigurasi VPN sendiri dapat dilakukan dari site provider.
2.6.1.2. Mekanisme VPN
didukung karena alternatif lain umumnya bersifat propriertary dan belum menemukan bentuk akhir.
Panduan implementasi MPLS-VPN dengan BGP adalah RFC-2547. BGP mendistribusikan informasi tentang VPN hanya ke router dalam VPN yang sama, sehingga terjadi pemisahan traffic. ELSR dari provider berfungsi sebagai Provider Edge Router (PE) yang terhubung ke Customer Edge Router (CER). PE mempelajari alamat IP dan membentuk sesi BGP untuk berbagi informasi ke PE lain yang terdefinisikan dalam VPN. BGP untuk MPLS berbeda dengan BGP untuk paket IP biasa karena memiliki ekstensi multi protocol, seperti yang didefinisikan dalam RFC-2283[1].
2.6.2. Generalized MPLS (GMPLS)
GMPLS disebut konvergensi vertikal karena menggunakan metode label switching pada layer 0 hingga 3. Tujuannya adalah untuk menyediakan jaringan yang secara keseluruhan mampu menangani bandwidth besar dengan QoS yang konsisten serta pengendalian penuh. Dengan terintegrasi diharapkan GMPLS akan menggantikan teknologi SDH dan ATM klasik, yang hingga saat ini masih menjadi layer yang paling mahal dalam pembangunan jaringan[1].
Gambar 2.14. Gambar perkembangan dari IP ke GMPLS [1]
2.7. Keuntungan MPLS
2.7.1. Dukungan terhadap Berbagai Protokol (Multi Protocol)
2.7.2. Independen terhadap Link Layer
MPLS dimaksudkan untuk bekerja dengan berbagai media link layer seperti ATM, Frame Relay, Packet-over-SONET, Ethernet, Token Ring dan FDDI. Label untuk klasifikasi FEC pada setiap kasus akan bersifat khusus untuk setiap link layer.
2.7.3. Peningkatan Kinerja
MPLS memungkinkan tingkat kinerja yang lebih tinggi karena adanya penyederhanaan proses forwarding dan keputusan dalam switching. Router berbasis MPLS dapat mengimplementasikan kemampuan pencocokan tabel routing dan forwarding menggunakan perangkat keras (hardware) sehingga kecepatan routing dan forwarding menjadi lebih cepat.
2.7.4. Rute Eksplisit
menyediakan beberapa fungsi yang diperlukan dalam traffic engineering dan QoS[5].
2.8. Visual Basic
Visual Basic adalah salah satu bahasa pemrograman komputer. Bahasa pemrograman adalah perintah-perintah yang dimengerti oleh komputer untuk melakukan tugas-tugas tertentu. Bahasa pemrograman Visual Basic yang dikembangkan oleh Microsoft sejak tahun 1991, merupakan pengembangan dari pendahulunya yaitu bahasa pemrograman BASIC (Beginner’s All-purpose Symbolic Instruction Code) yang dikembangkan pada era 1950-an. Visual Basic merupakan salah satu development tool yaitu alat bantu untuk membuat berbagai macam program komputer, khususnya yang menggunakan sistem operasi Windows. Visual Basic merupakan salah satu bahasa pemrograman komputer yang mendukung object (Object Oriented Programming = OOP).
Keterangan Gambar :
Menubar
Toolbar
Toolbox
Bila Toolbox tidak muncul, klik tombol Toolbox ( ) pada bagian Toolbar atau klik menu View > Toolbox
Jendela Form
Bila Jendela Form tidak muncul, klik tombol View Object ( ) pada bagian Project Explorer atau klik menu View > Object
Jendela Code
Bila Jendela Code tidak muncul, klik tombol View Code ( ) pada bagian Project Explorer atau klik menu View > Code
Project Explorer
Bila Project Explorer tidak muncul, klik tombol Project Explore ( ) pada bagian Toolbar atau klik menu View > Project Explorer
Jendela Properties
Beberapa window yang terdapat pada tampilan dasar Visual Basic yang ditunjukkan pada Gambar 2.15, antara lain :
1. Window utama
Pada bagian judul window ini tertulis Microsoft Visual Basic [Design]. Dari window ini, semua kegiatan pembuatan program dilakukan. Menu-menu yang terdapat pada window ini digunakan selama perancangan program. Di bawah menu terdapat toolbar yang digunakan sebagai pemercepat (shortcut) dalam pengaksesan beberapa menu yang sering digunakan [8].
Menu merupakan salah satu bentuk komponen yang dapat digunakan untuk menjembatani antara form program dengan form lain dalam satu program. Biasanya bentuk-bentuk menu digunakan untuk menghubungkan halaman/muka/interface dengan form/halaman program dalam satu aplikasi. Salah satu jenis menu yaitu menu pop-up. Dengan menggunakan menu pop-up, kita dapat meminimalkan tempat yang digunakan untuk penghubung antar form program. Dalam satu group menu kita dapat membuat hyperlink (penghubung) dengan berbagai form [9].
2. Window toolbox
3. Window properti
Window properti digunakan untuk mengatur sifat (properti) dari form atau control-control. Isi dari window properti ini berubah-ubah sesuai dengan form atau control yang dipilih, karena masing-masing form atau control memiliki properti yang berbeda. Window properti terdiri dari tiga bagian, yaitu :
- Bagian untuk memilih objek
Bagian untuk memilih objek digunakan untuk memilih objek (form atau control) yang akan diubah propertinya. Bagian ini akan berubah secara otomatis jika telah dilakukan pemilihan pada control yang terdapat pada form [8].
- Bagian untuk pengaturan nilai-nilai property
Bagian untuk pengaturan nilai properti digunakan untuk mengubah nilai-nilai properti objek yang dipilih [8].
- Bagian untuk memilih properti sebuah objek
Bagian untuk memilih properti sebuah objek digunakan untuk menampilkan daftar properti yang dimiliki sebuah objek. Daftar properti ini tidak sama antara satu objek dengan objek lainnya. Pemilihan properti pada daftar ini harus dikerjakan terlebih dahulu sebelum dilakukan pengubahan [8].
4. Window project
Pada window project terdapat tiga icon yaitu icon VIEW CODE untuk menampilkan jendela editor kode program, VIEW OBJECT untuk menampilkan form, dan TOGGLE FOLDERS untuk menampilkan folder (tempat penyimpanan file) [8].
5. Window kerja (form)
Form adalah suatu objek yang digunakan sebagai tempat bekerja pembuatan program. Pada form dapat diletakkan control, dan kode yang akan membuat program [8].
Control merupakan objek untuk interaksi antara program dengan pemakai. Objek ini dapat berupa suatu tools yang digunakan untuk input maupun output, atau hanya sebagai pesan yang ditampilkan ke layar (bersifat statis). Control pada window toolbox yang digunakan pada pembuatan program simulasi cara kerja jaringan MPLS, yaitu :
1. Control Label
Control Label digunakan untuk menampilkan tulisan pada form. Pemakai tidak dapat mengubah tulisan tersebut secara langsung [8].
2. Control TextBox
3. Control CommandButton (tombol)
Control CommandButton (tombol) digunakan untuk menjalankan suatu tindakan jika pemakai telah melakukan pilihan, dengan menekan tombol ini [8].
4. Control Combobox
Control Combobox digunakan untuk membuat pilihan dalam sebuah kotak, dan pilihan ini berbentuk array[8].
5. Control Image
Control Image digunakan untuk menampilkan gambar/grafik (image) di form, tetapi tidak bisa sebagai kontainer [9].
6. Control Line
Control Line digunakan untuk menampilkan garis di form [9]. 7. Control Timer
BAB III
PERANCANGAN PROGRAM
3.1. Diagram Alir Tampilan Program Keseluruhan
Simulasi yang akan ditampilkan tampak seperti pada Gambar 3.1. Tampilan simulasi terdiri atas satu buah Customer Edge Router (CER) pengirim, satu buah Customer Edge Router (CER) penerima, satu buah Edge Label Switched Router (ELSR) pada sisi pengirim, satu buah Edge Label Switched Router (ELSR) pada sisi penerima, dan empat buah Label Switched Router (LSR) dalam jaringan MPLS.
Pada halaman utama disediakan tiga menu, yaitu : MENU UTAMA, HELP, dan KELUAR. Diagram alir program keseluruhan yang akan disimulasikan dari jaringan MPLS dapat dilihat pada Gambar 3.2.
MULAI
MENU
MENU UTAMA
?
MENU UTAMA
HELP
? HELP
KELUAR ?
Y
Y
Y T
T
T
SELESAI
Gambar 3.2. Diagram alir simulasi cara kerja MPLS secara keseluruhan
ALIRAN PAKET DATA
?
ALIRAN PAKET DATA
TRAFFIC ENGINEERING
?
TRAFFIC ENGINEERING Y
Y
T T
SELESAI MULAI
Gambar 3.3. Diagram alir menu utama
ALIRAN PAKET DATA terdiri atas dua pilihan simulasi, yaitu: SIMULASI SECARA UMUM dan SIMULASI 4 LSR. Diagram alir ALIRAN PAKET DATA dapat dilihat pada Gambar 3.4.
SECARA UMUM
?
4 LSR ?
Y Y
T T
SELESAI
SECARA UMUM
4 LSR MULAI
Traffic Engineering terdiri atas dua pilihan simulasi, yaitu: RSVP-TE dan CR-LDP. Diagram alir Traffic Engineering dapat dilihat pada Gambar 3.5.
RSVP-TE ?
CR-LDP ?
Y Y
T T
SELESAI
RSVP-TE
CR-LDP MULAI
Gambar 3.5. Diagram alir Traffic Engineering
PENGENALAN PROGRAM ? PENGENALAN PROGRAM KOMPONEN PROGRAM ? Y Y T T SELESAI TENTANG PEMBUAT PROGRAM ? KOMPONEN PROGRAM TENTANG PEMBUAT PROGRAM T Y MULAI PENGENALAN SINGKAT MPLS ? PENGENALAN SINGKAT MPLS
Gambar 3.6. Diagram alir menu help
MAKSUD PROGRAM ? CARA JALAN PROGRAM ? Y Y T T SELESAI MAKSUD PROGRAM CARA JALAN PROGRAM MULAI
3.2. Aliran Data pada Jaringan MPLS
Paket data dikirimkan dari CER ke dalam ingress ELSR, kemudian paket data tersebut terhubung oleh sirkit yang disebut Label Switched Path (LSP) yang menghubungkan titik-titik yang disebut LSR. Setiap LSR, yang menerima paket berlabel, mengambil label yang masuk dan memasangkan label yang keluar paket tersebut, kemudian mengirimkan paket itu ke LSR berikutnya dalam LSP. Setelah sampai pada LSR terakhir, paket data masuk ke dalam ELSR egress dan selanjutnya diteruskan ke CER penerima. Aliran paket data secara umum digambarkan seperti pada Gambar 3.8.
DATA MASUK KE DALAM
CER PENGIRIM
DATA MASUK KE ELSR INGRESS
LSR-LSR DALAM JARINGAN MPLS
DATA KELUAR LEWAT ELSR
EGRESS DATA MENUJU
CER PENERIMA
SELESAI MULAI
Gambar 3.8. Diagram alir aliran paket data secara umum
ELSR egress, yaitu LSR 2 atau LSR 3, dan pilihan jalur kebalikannya dari LSR 2 atau LSR 3 menuju LSR 1 atau LSR 4. ELSR ingress diberi tanda huruf X dan ELSR egress diberi tanda huruf Y. Pilihan jalur dari input (X) ke output (Y) diberi tanda dengan huruf kapital mulai dari A sampai O dan pilihan jalur dari Y ke X diberi tanda dengan pilihan dari A1 sampai O1. Pilihan jalur yang dapat dilewati paket data adalah sebagai berikut :
A : X Æ LSR 1 Æ LSR 2 Æ Y
B : X Æ LSR 1 Æ LSR 2 Æ LSR 3 Æ Y
C : X Æ LSR 1 Æ LSR 2 Æ LSR 4 Æ LSR 3 Æ Y D : X Æ LSR 1 Æ LSR 3 Æ Y
E : X Æ LSR 1 Æ LSR 3 Æ LSR 2 Æ Y
F : X Æ LSR 1 Æ LSR 4 Æ LSR 2 Æ LSR 3 Æ Y G : X Æ LSR 1 Æ LSR 4 Æ LSR 3 Æ Y
H : X Æ LSR 4 Æ LSR 1 Æ LSR 2 Æ Y
I : X Æ LSR 4 Æ LSR 1 Æ LSR 2 Æ LSR 3 Æ Y J : X Æ LSR 4 Æ LSR 1 Æ LSR 3 Æ Y
K : X Æ LSR 4 Æ LSR 1 Æ LSR 3 Æ LSR 2 Æ Y L : X Æ LSR 4 Æ LSR 2 Æ Y
M : X Æ LSR 4 Æ LSR 2 Æ LSR 3 Æ Y N : X Æ LSR 4 Æ LSR 3 Æ Y
O : X Æ LSR 4 Æ LSR 3 Æ LSR 2 Æ Y A1 : Y Æ LSR 2 Æ LSR 1 Æ X
C1 : Y Æ LSR 3 Æ LSR 4 Æ LSR 2 Æ LSR 1 Æ X D1 : Y Æ LSR 3 Æ LSR 1 Æ X
E1 : Y Æ LSR 2 Æ LSR 3 Æ LSR 1 Æ X
F1 : Y Æ LSR 3 Æ LSR 2 Æ LSR 4 Æ LSR 1 Æ X G1 : Y Æ LSR 3 Æ LSR 4 Æ LSR 1 Æ X
H1 : Y Æ LSR 2 Æ LSR 1 Æ LSR 4 Æ X
I1 : Y Æ LSR 3 Æ LSR 2 Æ LSR 1 Æ LSR 4 Æ X J1 : Y Æ LSR 3 Æ LSR 1 Æ LSR 4 Æ X
K1 : Y Æ LSR 2 Æ LSR 3 Æ LSR 1 Æ LSR 4 Æ X L1 : Y Æ LSR 2 Æ LSR 4 Æ X
M1 : Y Æ LSR 3 Æ LSR 2 Æ LSR 4 Æ X N1 : Y Æ LSR 3 Æ LSR 4 Æ X
O1 : Y Æ LSR 2 Æ LSR 3 Æ LSR 4 Æ X
MEMILIH SALAH SATU JALUR :
A F K A1 F1 K1
B G L B1 G1 L1
C H M C1 H1 M1
D I N D1 I1 N1
E J O E1 J1 O1
MEMILIH SALAH SATU JALUR
?
TAMPILAN JALUR YANG DIPILIH Y
T SELESAI
MULAI
Gambar 3.9. Diagram alir pengiriman paket data dengan 4 LSP dan 30 jalur pilihan
3.3. Traffic Engineering
MULAI
DATA MASUK KE CER PENGIRIM
DATA MASUK KE ELSR INGRESS
PROTOKOL RSVP-TE
?
PROTOKOL CR-LDP
?
SELESAI
PROTOCOL RSVP-TE
PROTOCOL CR-LDP T
T
Y
Y
Gambar 3.10. Diagram alir pemilihan path menggunakan protokol persinyalan traffic engineering
SIMULASI TANPA LSR RUSAK
?
PILIHAN SIMULASI DENGAN
LSR RUSAK ?
SIMULASI TANPA LSR RUSAK Y
T
MEMILIH LSR YANG RUSAK : LSR 1 LSR 3 LSR2 LSR 4 Y
SIMULASI DENGAN LSR RUSAK MULAI
SELESAI
Gambar 3.11. Diagram alir protokol RSVP-TE
Untuk simulasi tanpa LSR rusak, data masuk ke setiap LSR secara per hop path refresh sampai pada ELSR egress. Setelah itu data masuk ke setiap LSR secara per hop RSVP refresh sampai kembali pada ELSR ingress. Proses dari simulasi tanpa adanya LSR yang rusak dapat dilihat pada diagram alir Gambar 3.12. Sedangkan untuk pilihan simulasi dengan satu buah LSR rusak terdapat beberapa pilihan, antara lain sebagai berikut :
LSR 1 rusak :
1A : X Æ LSR 1Æ X Æ LSR 3 Æ Y
1B : X Æ LSR 1 Æ X Æ LSR 3 Æ LSR 2 Æ Y 1C : X Æ LSR 1 Æ X Æ LSR 4 Æ LSR 3 Æ Y
1F : X Æ LSR 4 Æ LSR 1Æ LSR 4 Æ LSR 3 Æ LSR 2 Æ Y
R 4 Æ X
R 4 Æ X
R 1Æ LSR 2 Æ LSR 1 Æ LSR 3 Æ Y
R 3 Æ Y
R 3 Æ Y
3 Æ Y
1 Æ X
R 1Æ LSR 2 Æ LSR 3 Æ LSR 2 Æ Y
R 2 Æ Y Y 1G : Y Æ LSR 2 Æ LSR1 Æ LSR 2 Æ LSR 3 Æ X
1H : Y Æ LSR 2 Æ LSR1 Æ LSR 2 Æ LSR 3 Æ LS 1I : Y Æ LSR 3 Æ LSR1 Æ LSR 3 Æ X
1J : Y Æ LSR 3 Æ LSR1 Æ LSR 3 Æ LS LSR 2 rusak :
2A : X Æ LS
2B : X Æ LSR 1Æ LSR 2 Æ LSR 1 Æ LSR 4 Æ LS 2C : X Æ LSR 1 Æ LSR 3 Æ LSR 2 Æ LSR 3 Æ Y 2D : X Æ LSR 1 Æ LSR 4 Æ LSR 3 Æ LSR 2 Æ LS 2E : X Æ LSR 4 Æ LSR 3 Æ LSR 2 Æ LSR 3 Æ Y 2F : X Æ LSR 4 Æ LSR 1Æ LSR 2 Æ LSR 1 Æ LSR
2G : X Æ LSR 4 Æ LSR 1Æ LSR 3 Æ LSR 2 Æ LSR 3 Æ Y 2H : Y Æ LSR 2 Æ Y Æ LSR 3 Æ X
2I : Y Æ LSR 2 Æ Y Æ LSR 3 Æ LSR
2J : Y Æ LSR 2 Æ Y Æ LSR 3 Æ LSR 4 Æ X LSR 3 rusak :
3A : X Æ LS
3B : X Æ LSR 1Æ LSR 3 Æ LSR 1 Æ LSR 2 Æ Y 3C : X Æ LSR 3 Æ X Æ LSR 1 Æ LSR 2 Æ Y 3D : X Æ LSR 3 Æ X Æ LSR 4 Æ LSR 1 Æ LS
3G : Y Æ LSR 3 Æ Y Æ LSR 2 Æ LSR 1 Æ X LSR 4 rusak :
4A : X Æ LSR 4 Æ X Æ LSR 1 Æ LSR 2 Æ Y
X
R 1 Æ X 4B : X Æ LSR 4 Æ X Æ LSR 1 Æ LSR 3 Æ Y 4C : Y Æ LSR 2 Æ LSR 1 Æ LSR 4 Æ LSR 1 Æ 4D : Y Æ LSR 2 Æ LSR 3 Æ LSR 4 Æ LSR 3 Æ X 4E : Y Æ LSR 3 Æ LSR 4 Æ LSR 3 Æ X
4F : Y Æ LSR 3 Æ LSR 4 Æ LSR 3 Æ LS
Gambar 3.12. Diagram alir simulasi protokol RSVP-TE tanpa LSR rusak DATA MASUK KE LSR-
LSR SECARA PER HOP RSVP REFRESH
DATA M
R-LSR SECARA PER HOP PATH REFRESH
DATA MENUJU ELSR EGRESS
KEMBALI KE ELSR INGRESS
ASUK KE LS MULAI
SIMULASI TANPA LSR RUSAK
?
PILIHAN SIMULASI DENGAN
LSR RUSAK ?
SIMULASI TANPA LSR RUSAK Y
T
MEMILIH LSR YANG RUSAK : LSR 1 LSR 3 LSR2 LSR 4 Y
SIMULASI DENGAN LSR RUSAK MULAI
SELESAI
Gambar 3.13. Diagram alir protokol CR-LDP
DATA MASUK KE LSR-LSR DENGAN DIBERI
LABEL REQUEST
DATA MENUJU ELSR EGRESS
DATA MASUK KE LSR- LSR DENGAN DIBERI
LABEL MAPPING
KEMBALI KE ELSR INGRESS
SELESAI MULAI
Gambar 3.14. Diagram alir simulasi protokol CR-LDP tanpa LSR rusak
3.4. Layout Program
berisi pilihan SIMULASI SECARA UMUM dan SIMULASI 4 LSR, sedangkan SIMULASI TRAFFIC ENGINEERING berisi pilihan RSVP-TE dan CR-LDP. Menu HELP terdiri atas submenu PENGENALAN SINGKAT MPLS, PENGENALAN PROGRAM SIMULASI, KOMPONEN PROGRAM SIMULASI, dan TENTANG PEMBUAT PROGRAM SIMULASI. PENGENALAN PROGRAM SIMULASI berisi pilihan MAKSUD PROGRAM SIMULASI dan CARA JALAN PROGRAM SIMULASI. Sedangkan bila dipilih KELUAR, maka akan keluar dari program simulasi .
KELUAR BANTUAN
MENU UTAMA
SIMULASI CARA KERJA JARINGAN MULTI PROTOCOL LABEL SWITCHING
(MPLS)
Gambar 3.15. Layout menu utama program simulasi
command button KEMBALI KE MENU UTAMA, maka tampilan kembali ke form SIMULASI CARA KERJA JARINGAN MPLS.
KEMBALI KE MENU UTAMA
SIMULASI
LSR-LSR ELSR
PENERIMA CER PENERIMA
LSP PAKET DATA
ELSR PENGIRIM
CER PENGIRIM
ALIRAN PAKET DATA DALAM JARINGAN MPLS
Gambar 3.16. Layout aliran paket data
LSR 4 LSP CER PENGIRIM ELSR PENGIRIM PAKET DATA CER LSR 2 LSR 1 PENERIMA ELSR PENERIMA KEMBALI KE MENU UTAMA LSR 3 SIMULASI PILIHAN JALUR :
ALIRAN PAKET DATA JARINGAN DENGAN EMPAT BUAH LSR
Gambar 3.17. Layout aliran paket data dengan empat buah LSR
Layout protokol persinyalan skema RSVP-TE pada jaringan MPLS dapat dilihat pada Gambar 3.18.
CER PENGIRIM LSP SIMULASI DENGAN LSR RUSAK KEMBALI KE MENU UTAMA LSR RUSAK SIMULASI TANPA LSR RUSAK
RESOURCE RESERVATION PROTOCOL- TRAFFIC ENGINEERING
LSR 1
LSR 4
LSR 3 LSR 2 PER HOP PATH REFRESH
PER HOP RSVP REFRESH PAKET DATA ELSR PENGIRIM CER PENERIMA ELSR PENERIMA CER PENGIRIM
Gambar 3.18. Layout RSVP-TE
MENU UTAMA. Bila dipilih command button SIMULASI TANPA LSR RUSAK, maka akan dijalankan simulasi program protokol persinyalan skema RSVP-TE. Bila dipilih command button SIMULASI DENGAN LSR RUSAK, maka akan dijalankan simulasi program dengan salah satu LSR rusak, sebelumnya memilih terlebih dahulu LSR rusak melalui combobox. Sedangkan bila dipilih command button KEMBALI KE MENU UTAMA, maka tampilan kembali ke form SIMULASI CARA KERJA JARINGAN MPLS.
Layout protokol persinyalan skema CR-LDP pada jaringan MPLS dapat dilihat pada Gambar 3.19.
KEMBALI KE MENU UTAMA SIMULASI DENGAN LSR RUSAK SIMULASI