8
LANDASAN TEORI
2.1 Teori Umum
2.1.1 Pengertian Jaringan
Menurut Tanenbaum (2003, p2) penggabungan teknologi komputer dan komunikasi sangat berpengaruh terhadap bentuk organisasi sistem komputer.
Konsep dari “pusat komputer” sebagai sebuah ruangan yang berisi sebuah komputer besar tempat semua pengguna mengolah pekerjaannya, merupakan pemikiran yang sudah ketinggalan jaman. Model lama dari komputer tunggal yang melayani seluruh tugas-tugas komputasi suatu organisasi telah diganti oleh sekumpulan komputer berjumlah banyak yang terpisah-pisah akan tetapi saling berhubungan dalam melaksanakan tugasnya. Sistem seperti ini dinamakan jaringan komputer.
Jaringan komputer adalah suatu kumpulan autonomous system yang saling berhubungan dengan satu teknologi. Dua buah komputer dikatakan saling berhubungan apabila keduanya dapat saling bertukar informasi.
2.1.2 Klasifikasi Jaringan Komputer Berdasarkan Cakupan
Berdasarkan luas cakupannya, jaringan komputer pada umumnya dikategorikan menjadi tiga ukuran yaitu Local Area Networks (LAN),
Metropolitan Area Networks (MAN), Wide Area Networks (WAN). Gambar dibawah ini menjelaskan tentang cakupan masing-masing area.
Gambar 2.1 Cakupan Daerah Suatu Jaringan
(Sumber: http://cnap.binus.ac.id/, 3 Maret 2012)
• Local Area Networks (LAN)
Menurut Tanenbaum (2003, p16) Local Area Network, umumnya disebut LAN adalah jaringan pribadi yang berada didalam suatu bangunan atau kampus yang dapat mencapai beberapa kilometer saja.
LAN banyak digunakan untuk menghubungkan personal computer dan workstation dalam perusahaan dan pabrik untuk memakai sumber daya yang ada (misalnya, printer) dan saling bertukar informasi.
• Metropolitan Area Networks (MAN)
Menurut Shinder (2001, p37) MAN terdiri dari dua atau lebih jaringan LAN yang saling terhubung dalam batas ruang yang sesuai
untuk area metropolitan. Jarak maksimum yang didefinisikan oleh MAN sekitar 50 mil atau 80 kilometer.
• Wide Area Networks (WAN)
Menurut Tanenbaum (2003, p19) Wide Area Network atau WAN, mencakup wilayah geografis yang luas, seringkali mencakup negara atau benua. WAN berisi kumpulan dari mesin-mesin yang dirancang untuk menjalankan aplikasi program milik pengguna.
2.1.3 Perangkat Jaringan
• Router
Router adalah sebuah komputer, seperti komputer lainnya termasuk PC. Router memiliki beberapa kesamaan pada komponen hardware dan software yang ada didalam sebuah komputer, antara lain : CPU, RAM, ROM, dan sistem operasi. Fungsi utama router yaitu menentukan jalur terbaik untuk mengirimkan paket dan meneruskan paket ke tujuan. Router meneruskan paket dari satu jaringan ke jaringan yang lain berdasarkan informasi dari network layer (layer 3). router membagi collision domain dan broadcast domain (sumber: http://cnap.binus.ac.id/ccna, 3 Maret 2012).
• Switch
Switch berjalan di data link layer (layer 2) model OSI. Switch pada umumnya digunakan untuk melakukan segmentasi dalam LAN yang berukuran besar ke dalam segmentasi yang lebih kecil. Karena bekerja di
layer 2, switch melakukan switching dan filtering berdasarkan MAC Address (hanya data link layer pada model OSI). Switch membagi collision domain tetapi tidak membagi broadcast domain. Switch memiliki banyak port dibandingkan dengan bridge (sumber:
http://cnap.binus.ac.id/ccna, 3 Maret 2012).
• Multi Layer Switch
Switch yang menyaring dan meneruskan paket berdasarkan mac- address dan network address. Jenis ini dapat berjalan di layer 2 dan layer 3. Multi Layer Switch memiliki fungsi yang hampir sama dengan router yaitu untuk melakukan routing paket, tetapi tidak mendukung untuk teknologi WAN (sumber: http://cnap.binus.ac.id/ccna, 3 Maret 2012).
2.1.4 Networking Model
• Model Osi Layer
Menurut Stallings (2004, p46) Standarisasi dibutuhkan untuk mendukung peralatan antar vendor agar dapat beroperasi secara bersama- sama dan untuk mendorong neraca ekonomi. karena kompleksitas yang membebani komunikasi, dan tidak adanya satu standar yang memadai, maka pada tahun 1977 International Organization for Standardization (ISO) membangun sebuah subcommittee untuk mengembangkan sebuah arsitektur yang nantinya akan menghasilkan Open System Interconnection (OSI) model.
Gambar 2.2 Model OSI Layer
(Sumber: http://cnap.binus.ac.id/ccna, 3 Maret 2012)
Menurut Stallings (2004, pp48-pp49) Berikut ini adalah penjelasan dari masing-masing layer :
1. Application
Application layer menyediakan akses ke lingkungan OSI untuk para pengguna serta menyediakan pelayanan informasi yang terdistribusi.
2. Presentation
Presentation menyediakan kebebasan untuk proses aplikasi dari representasi data yang berbeda (syntax).
3. Session
Session layer menyediakan struktur kontrol untuk komunikasi antara aplikasi, establishes, pengelolaan, dan berakhirnya hubungan (session)
antar aplikasi. Session layer dibutuhkan untuk mengatur dan mengsinkronisasikan dialog serta untuk mengelola pertukaran data.
4. Transport Layer
Menyediakan kehandalan, pengiriman data secara transparan antara end point; menyediakan end-to-end error control dan flow control.
5. Network Layer
Menyediakan pelayanan layer atas dengan kebebasan dalam mentransimisi data dan teknologi pemindahan yang digunakan untuk menghubungkan sistem; bertanggung jawab membangun sebuah establishes, maintaining, dan mengakhiri suatu hubungan.
6. Data Link layer
Data Link layer menyediakan pengiriman informasi yang handal melewati physical link. Mengirimkan blok-blok (frames) dengan sikronisasi yang diperlukan, error control dan flow control.
7. Physical layer
Physical layer berhubungan dengan cara pengiriman dari aliran bit yang tidak terstruktur melewati media fisik. Berhubungan dengan mekanisme, listrik, fungsional, dan karakteristik prosedural untuk mengakses media fisik.
• Model TCP/IP
Menurut Stallings (2004, p54) Arsitektur dari protokol TCP/IP adalah hasil penelitian dan pengembangan yang dilakukan didalam eksperimen packet-switched network, ARPANET, didanai oleh Defense Advanced Research Project Agency (DARPA), dan pada umumnya disebut sebagai protokol TCP/IP. Rangkaian protokol ini terdiri dari kumpulan dari protokol yang telah dikeluarkan sebagai standar dari internet oleh Internet Architecture Board (IAB).
Gambar 2.3 Model TCP/IP Layer
(Sumber: http://cnap.binus.ac.id/, 3 Maret 2012)
Menurut Tanenbaum (2003, p41) Pada model TCP/IP terdiri dari 4 layer yaitu layer application, layer transport, layer internet dan layer network access. Berikut penjelasan masing-masing layer:
• Application Layer
Model TCP/IP tidak memiliki session layer dan presentation layer, karena kedua layer tersebut dirasakan tidak diperlukan. Layer ini berisi macam-macam protokol tingkat tinggi seperti virtual terminal (TELNET), file transfer (FTP), dan electronic mail (SMTP).
• Transport Layer
Layer ini memungkinkan antara host sumber dengan host tujuan untuk melakukan percakapan. Di layer ini ada dua buah protokol end to end yaitu:
o TCP (Transmision Control Protocol)
Merupakan protokol reliable connection-oriented yang mengijinkan sebuah aliran byte yang berasal pada suatu mesin untuk dikirimkan tanpa error. TCP memecah aliran byte dan merakit kembali pesan-pesan saat diterima. TCP juga menangani pengendalian aliran untuk memastikan bahwa pengirim yang cepat tidak akan membanjiri pesan-pesan yang akan diterima penerima yang lambat.
o UDP (User Datagram Protocol)
Merupakan protokol yang tidak reliable dan connectionless bagi aplikasi-aplikasi yang tidak memerlukan pengurutan TCP atau pengendalian aliran dan bagi aplikasi-aplikasi yang ingin melayani dirinya sendiri. UDP biasa digunakan pda percakapan atau video.
• Internet Layer
Tugas internet layer adalah untuk mengijinkan host mengirimkan paket ke network dan memungkinkan paket-paket itu berjalan sendiri- sendiri ke tempat tujuannya (yang besar kemungkinan berada di jaringan lain). Selain itu tugas dari internet layer adalah mengantarkan paket-paket IP kemana paket tersebut harus dikirimkan.
• Network Access
Layer ini berada dibawah Internet layer. Model TCP/IP hanya menyatakan bahwa host harus terhubung ke jaringan dengan menggunakan protokol, sehingga host dapat mengirim paket IP melalui layer ini. Protokol ini tidak menentu dan berbeda dari satu host ke host dan juga dari satu jaringan ke jaringan lain. Dimana jaringan dapat berupa sebuah kabel, Ethernet, frame relay, token ring, ISDN, ATM jaringan, radio, satelit atau alat lain yang dapat mentransfer data dari sistem ke sistem.
2.1.5 Protokol TCP/IP
• Protokol TCP
Menurut Tanenbaum (2003, p532) TCP (Transmission Control Protocol) secara spesifik dirancang untuk menyediakan aliran byte end- to-end yang reliable melalui internetwork yang tidak reliable. TCP dirancang agar mampu beradaptasi secara dinamis dengan internetwork
dan mempunyai daya tahan dalam menghadapi berbagai macam kegagalan.
Secara formal TCP didefinisikan dalam RFC 793. Setiap mesin yang mendukung TCP memiliki transport entity TCP, yaitu proses pengguna atau bagian kernel yang mengatur aliran TCP dan interface bagi IP Layer.
• Protokol IP
Menurut Tanenbaum (2003, p433) IP datagram terdiri dari bagian header dan bagian teks. Bagian header memiliki panjang 20-byte dan panjang variable pada bagian opsional.
• Pengalamatan IP
Menurut Tanenbaum (2003, p437) semua host dan router didalam internet memiliki IP. Kombinasi dari IP harus unik: pada dasarnya, dari dua mesin didalam internet tidak boleh memiliki IP address yang sama.
Semua alamat IP (ipv4) mempunyai panjang 32 bit dan digunakan dalam field-field source address dan destination address paket IP. Berikut klasifikasi masing-masing kelas : (sumber:http://cnap.binus.ac.id/ccna, 3 Maret 2012)
1. IP Kelas A
IP kelas A dibuat untuk network yang berskala besar dimana IP kelas A dapat menampung 16.777.214 host per network dan terdapat 128 network didalamnya. IP Kelas A diawali dengan octet 0 dimana 8 bit octet pertama mewakili network address dan 24 bit sisa mewakili host address.
Range dari IP kelas A adalah 1.0.0.0 – 126.255.255.255. Untuk IP 127.0.0.0 tidak dapat digunakan karena sudah dipesan untuk Inter-process Communication di dalam perangkat jaringan.
2. IP Kelas B
IP Kelas B digunakan untuk network skala sedang sampai skala besar dengan jumlah host yang dapat mencapai 65.534 hosts per network dan terdapat 16.384 network didalamnya. IP kelas B memiliki range dari 128.0.0.0 – 191.255.255.255 dengan default subnet mask yaitu 255.255.0.0 dimana 2 octet awal mewakili network address dan 2 octet sisanya mewakili host address.
3. IP Kelas C
IP Kelas C digunakan untuk network skala kecil yang dapat menampung 254 hosts dan 2.097.152 network didalamnya dengan default subnet mask yaitu 255.255.255.0. 3 octet awal mewakili network address dan 1 octet sisanya mewakili sebagai host address.
Range ip kelas C dari 192 – 223.
4. IP Kelas D
IP Kelas D digunakan untuk kepentingan multicast, dimana pengirim dapat mengirimkan paket berupa datagram hanya ke suatu group network tertentu. Range IP kelas D dimulai dari 224.0.0.0 – 239.255.255.255.
5. IP Kelas E
IP Kelas E digunakan untuk keperluan eskperimental dan penelitian yang disiapkan untuk masa yang akan mendatang. Range dari IP Kelas E adalah 240.0.0.0 – 255.255.255.254.
• Private dan Public Address
1. Private Address
Private address adalah blok alamat yang digunakan didalam jaringan private dimana host-host yang tidak memerlukan akses internet dapat menggunakan alamat private ini. Blok alamat dari masing-masing kelas untuk ip private sebagai berikut :
Kelas A : 10.0.0.0 – 10.255.255.255
Kelas B : 172.16.0.0 – 172.31.255.255
Kelas C : 192.168.0.0 – 192.168.255.255
Tetapi jaringan internal tetap harus memperhatikan desain dari alamat network untuk memastikan host-host didalam jaringan private menggunakan IP address yang unik didalam lingkungan jaringan tersebut.
Tidak dipungkiri bahwa beberapa host yang berbeda jaringan mungkin menggunakan private address yang sama (sumber:
http::/cnap.binus.ac.id/ccna, 3 Maret 2012).
2. Public Address
Pada umumnya alamat IP versi 4 adalah public address. Alamat tersebut didesain untuk digunakan host-host yang dapat diakses oleh host lain melalui internet (sumber: http::/cnap.binus.ac.id/ccna, 3 Maret 2012).
• Network Address Translation (NAT)
Network address translation memiliki mekanisme yaitu untuk menerjemahkan alamat private ke alamat public. NAT diimplementasikan pada ujung dari suatu jaringan private. Tanpa sistem penerjemah, host yang menggunakan private address didalam network tidak dapat mengakses internet (sumber: http::/cnap.binus.ac.id/ccna, 3 Maret 2012).
• Subnetting
Menurut Peterson dan Davie (2003, p302) Subnetting menyediakan cara mudah yang sangat bagus untuk mengurangi total number dari network number yang ditugaskan. Idenya adalah mengambil single IP network number dan membagikan IP address dengan network number ke beberapa physical network.
• Subnet Mask
Menurut Myhre (2000, p128) Subnet mask adalah binary number yang dapat digunakan untuk melakukan beberapa kalkulasi dari alamat TCP/IP untuk menentukan Network ID dari Host ID. Subnet mask dibutuhkan untuk semua host. Classful addressing atau menggunakan Class A,B,C mempunyai default subnet mask yang sudah ada. Berikut default subnet mask dari masing-masing kelas IP :
Gambar 2.4 Default Subnet Mask
(Sumber:http://www.tcpipguide.com/free/t_IPDefaultSubnetMasksForAddressClassesA BandC.htm, 3 Maret 2012)
2.1.6 Routing
Pada saat pengiriman paket, paket tersebut dapat melewati jaringan yang berbeda. Intermediary device, seperti router adalah perangkat jaringan yang digunakan untuk menghubungkan antara jaringan tersebut. Selain itu, peran dari router adalah untuk memilih jalur terbaik dan membawa paket ke tujuan, proses tersebut dinamakan routing (sumber:http://cnap.binus.ac.id/ccna/, 3 Maret 2012).
1 . Static Route
Static route pada umumnya digunakan saat mengirimkan paket dari jaringan ke internet yang hanya memiliki 1 jalur. Static route tidak membutuhkan banyak proses dan tidak menghabiskan sumber daya dibandingkan dynamic route. Static route dikonfigurasi secara manual oleh administrator.
Static route sebaiknya digunakan saat : (sumber:
http://cnap.binus.ac.id/ccna, 3 Maret 2012)
• Jaringan hanya terdiri dari sedikit router.
• Jaringan terkoneksi ke internet hanya melewati 1 jalur ISP.
• Jaringan besar yang dikonfigurasi dalam hub-and-spoke topology.
2. Dynamic Route
Dynamic Route mempelajari rute sendiri yang terbaik yang akan ditempuhnya untuk meneruskan paket dari sebuah jaringan ke jaringan lainnya. Administrator tidak menentukan rute yang harus ditempuh oleh
paket-paket tersebut. Administrator hanya menentukan bagaimana cara router mempelajari paket dan kemudian router mempelajarinya sendiri.
Rute pada dynamic routing berubah sesuai dengan informasi yang didapatkan oleh router.
Dynamic route ini digunakan apabila jaringan memiliki lebih dari satu kemungkinan rute untuk tujuan yang sama. Sebuah dynamic routing dibangun berdasarkan informasi yang dikumpulkan oleh routing protocol. Protokol ini didesain untuk mendistribusikan informasi secara dinamis yang mengikuti perubahan kondisi jaringan. Routing protocol mengatasi situasi routing yang kompleks secara cepat dan akurat. Routing protocol dirancang tidak hanya untuk mengubah ke rute backup bila rute utama putus, namun juga dirancang untuk menentukan rute mana yang terbaik untuk mencapai tujuan tersebut.
Pengisian dan pemeliharaan routing table tidak dilakukan secara manual oleh administrator. Router saling bertukar informasi agar dapat mengetahui alamat tujuan dan menerima routing table. Pemeliharaan jalur dilakukan berdasarkan pada jarak terpendek antara perangkat pengirim dan perangkat tujuan.
Autonomous System
Autonomous System adalah sekumpulan jaringan yang berada dibawah kendali administrasi yang sama. Autonomous system dibagi lagi dalam beberapa area. Autonomous system ditugaskan dengan 16 bit yang unik oleh IANA (sumber: http://cnap.binus.ac.id/ccna, 3 Maret 2012).
2.1.7 Routing Protocol
• RIP
Routing Information Protocol (RIP) ditentukan di RFC 1058. RIP memiliki karakteristik yaitu menggunakan hop count sebagai metrik untuk memiliki jalur terbaik, jika jumlah hop untuk network lebih dari 15 maka RIP tidak bisa memenuhi rute ke jaringan (Destination unreachable), Routing update dikirim secara broadcast atau multicast setiap 30 detik secara default. Untuk update timer, IOS mengimplementasikan 3 timer tambahan untuk RIP antara lain : (sumber: http://cnap.binus.ac.id/ccna, 3 Maret 2012)
1. Invalid Timer
Invalid timer terjadi jika update tidak diterima setelah 180 detik secara default. Maka rute akan ditandai sebagai invalid dengan mengatur nilai metric menjadi 16.
2. Flush Timer
Secara default, flush timer di atur untuk 240 detik, dimana 60 detik lebih panjang dibandingkan invalid timer. Saat flush timer expire, rute akan dihapus dari table routing .
3. Holddown timer
Holddown timer berfungsi untuk menstabilkan informasi rute dan membantu untuk mencegah routing loops selama dalam periode saat topologi sedang melakukan konvergensi dengan informasi yang baru.
Secara default holddown timer di atur untuk 180 detik.
• IGRP
Interior Gateway Routing Protocol (IGRP) adalah protokol yang dimiliki oleh Cisco. IGRP memiliki beberapa karakteristik yaitu : bandwidth, delay, load, relaibity yang digunakan untuk membuat metric.
Selain itu IGRP melakukan routing update secara broadcast setiap 90 detik secara default. IGRP adalah pendahulu dari EIGRP (sumber:
http://cnap.binus.ac.id/ccna, 3 Maret 2012).
• EIGRP
Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP) adalah distance vector routing protocol yang dimiliki oleh Cisco. EIGRP memiliki beberapa karakteristik yaitu dapat melakukan unequal cost load balancing, EIGRP menggunakan algoritma Diffusing Update Algortihm (DUAL) untuk menghitung jalur terpendek. EIGRP tidak memiliki periodic update layaknya RIP dan IGRP. Routing update hanya dikirimkan saat topologi didalam jaringan terjadi perubahan berikut fitur yang dimiliki oleh EIGRP : (sumber: http://cnap.binus.ac.id/ccna, 3 Maret 2012)
1. Triggered update (EIGRP tidak memiliki periodic update).
2. Menggunakan topology table untuk memelihara semua rute yang diterima dari tetangga.
3. Membangun adjency dengan rute tetangga menggunakan EIGRP hello protocol.
4. Mendukung VLSM dan manual route summarization. Ini memungkinkan EIGRP untuk membuat jaringan yang besar dengan struktur hirarki.
• OSPF
Open Shortest Path First (OSPF) adalah link-state routing protocol yang dibangun untuk menggantikan distance vector routing protocol RIP.
OSPF memiliki keuntungan dibandingkan RIP karena OSPF fast convergence dan scalability untuk diimplementasikan di network yang besar. OSPF adalah classless routing protocol yang menggunakan konsep area untuk scalability. RFC2328 mendefinisikan metric dari OSPF sebagai sebuah cost. Untuk melakukan adjency dengan router tetangga, OSPF menggunakan Link-State packet (LSP) (sumber:
http://cnap.binus.ac.id/ccna/, 3 Maret 2012).
• BGP
Border Gateway Protocol (BGP) melakukan interdomain routing didalam jaringan transmission control protocol/internet protocol (TCP).
BGP adalah Exterior Gateway Protocol (EGP) , maksudnya BGP melakukan routing antar banyak sistem autonomous dan domain-domain lebih dari satu routing serta informasi yang dapat dijangkau dengan sistem BGP yang lain (sumber: http://cnap.binus.ac.id/, 3 Maret 2012).
Gambar 2.5 BGP
(sumber : http/cnap.binus.ac.id/ccna, 3 Maret 2012)
2.1.8 Network Development Life Cycle
Network Development Life Cycle dapat mencakup berbagai kegiatan, tergantung pada ukuran dan cakupan proyek yang dilakukan. Setiap kegiatan adalah proses yang menghasilkan beberapa hasil, yang akan membentuk dasar untuk aktivitas berikutnya didalam siklus. Penyelesaian setiap kegiatan dapat dianggap sebagai tonggak dalam proses secara keseluruhan. Tahap analisis bisa mencakup
studi kelayakan yang akan menentukan apakah persyaratan umum dari proyek ini dapat dipenuhi dalam batasan tertentu, dan harus berujung pada produksi dari spesifikasi kebutuhan user. Jika proyek berjalan nantinya, kegiatan berikutnya adalah untuk menghasilkan desain jaringan berdasarkan spesifikasi kebutuhan.
Desain jaringan akan digunakan sebagai blueprint untuk mengimplementasikan jaringan. Untuk proyek besar, simulasi dan atau prototyping memungkinkan aspek desain yang akan dievaluasi sebelum pelaksanaan. Monitoring dan manajemen jaringan adalah proses berkelanjutan yang diperlukan untuk menjamin kelancaran lanjutan dari jaringan. Desain yang kurang atau masalah lain yang muncul setelah implementasi mungkin memerlukan iterasi selanjutnya dari siklus kehidupan.
(sumber:
http://www.technologyuk.net/telecommunications/networks/analysis_and_design.sht ml, 3 Mei 2012).
2.1.9 Switched Port Analyzer (SPAN)
Teknik SPAN diperkenalkan pada switch karena perbedaan mendasar yang dimiliki switch dengan hub. Ketika hub menerima paket pada satu port, hub mengirimkan salinan paket itu pada semua port kecuali pada hub yang menerima paket tersebut. Setelah switch boots, mulai membangun tabel forwarding layer 2 berdasarkan source MAC-address dari paket yang berbeda yang switch terima.
Setelah tabel forwarding dibangun, switch meneruskan trafik yang ditujukan untuk MAC-address langsung ke port yang sesuai. (sumber:
www.cisco.com/en/US/products/hw/switches/ps708/products_tech_note09186a0080 15c612.shtml#intro, 25 Mei 2012).
2.2 Teori Khusus
2.2.1 Multiprotocol Label Switching (MPLS)
• Pendahuluan
Menurut jurnal Johnson (2007), hal terpenting untuk diingat tentang MPLS adalah MPLS adalah sebuah teknik, bukan layanan - sehingga MPLS dapat digunakan untuk mengirim apapun dari IP VPN ke layanan metropolitan Ethernet, atau untuk layanan penyediaan optik. Konsep dasar di balik MPLS adalah pe-label-an paket. Dalam jaringan IP tradisional, jaringan IP dirutekan, setiap router mengambil keputusan sendiri untuk meneruskan setiap paket berdasarkan pada header paket. Jadi, setiap kali sebuah paket tiba di router, router harus "memikirkan" kemana untuk mengirim paket berikutnya.
MPLS adalah teknologi pengiriman paket dengan menggunakan label untuk membuat keputusan pengiriman data. Dengan MPLS, analisis Layer 3 header dilakukan hanya sekali (ketika paket itu memasuki wilayah MPLS). Label inspection menjalankan subsequent packet forwarding.
MPLS menyediakan manfaat dari aplikasi berikut:
• Virtual Private Networking (VPN)
• Traffic Engineering (TE)
• Quality of Service (QoS)
• Any Transport over MPLS (ATOM)
Selain itu, MPLS menurunkan overhead forwarding pada core router.
Teknologi MPLS dapat dipakai pada setiap network layer protokol (sumber:
http://www.cisco.com/en/US/tech/tk436/tk428/technologies_q_and_a_item0 9186a00800949e5.shtml#qa1, Maret 2012).
Gambar 2.6 MPLS Topology
(Sumber: Alwayn, 2002, Cisco Press)
Multiprotocol Label Switching (MPLS) menggabungkan kecerdasan routing dengan kinerja switching dan memberikan manfaat yang signifikan pada jaringan dengan arsitektur IP murni sama baiknya dengan IP dan ATM atau gabungan dari teknologi Layer 2 lainnya. Teknologi MPLS adalah kunci untuk scalable VPN dan end-to-end QoS, memungkinkan penggunaan yang efisien pada jaringan yang ada untuk memenuhi pertumbuhan jaringan yang akan datang dan mengkoreksi dengan cepat kesalahan pada link dan node. Teknologi MPLS juga membantu pengiriman paket dengan scalable yang tinggi, membedakan layanan end-
to-end IP dengan konfigurasi sederhana, manajemen, dan provisioning untuk kedua internet providers dan pelanggan (sumber:
http://www.cisco.com/en/US/tech/tk436/tk428/tsd_technology_support_prot ocol_home.html, 3 Maret 2012).
• Penerusan paket pada jaringan MPLS
Menurut Alwayn (2002, p4) Dalam jaringan MPLS, paket yang masuk diberikan sebuah label oleh edge Label Switched Router (LSR).
Paket diteruskan sepanjang Label Switched Path (LSP) dimana setiap LSR membuat keputusan forwarding berdasarkan konten yang berada pada label tersebut. Pada setiap hop, LSR melepaskan label yang ada dan menambahkan label yang baru, yang mana memberitahukan hop selanjutnya untuk meneruskan paket. Label dilepaskan di edge egress LSR, dan paket diteruskan ke tujuan.
• Keuntungan MPLS
Menurut Alwayn (2002, pp5-pp6) Label berbasis metode switching mengizinkan routers dan switches MPLS-enabled ATM untuk membuat keputusan forwarding berdasarkan isi simple label, daripada dengan melakukan rute lookup yang kompleks berdasarkan alamat IP tujuan.
Teknik ini membawa banyak keuntungan terhadap IP berbasis jaringan:
1. VPN – menggunakan MPLS, service providers dapat membentuk VPN layer 3 melewati jaringan backbone untuk beberapa pelanggan,
menggunakan infrastruktur yang umum, tanpa membutuhkan enkripsi atau aplikasi end-to end.
2. Traffic Engineering – menyediakan kemampuan untuk secara jelas menyusun single atau multiple jalur dimana trafik akan melalui jaringan. Traffic engineering juga menyediakan kemampuan untuk mengatur kemampuan karakteristik dari tingkatan trafik.
Keistimewaan ini mengoptimalkan pemanfaatan bandwith yang kurang dimanfaatkan.
3. Quality of Services (QoS) – menggunakan QoS MPLS, service providers dapat menyediakan beberapa kelas layanan dengan jaminan QoS yang rumit untuk pelanggan VPN.
4. Integration of IP and ATM – banyak jaringan operator yang menggunakan model overlay di mana ATM digunakan pada Layer 2 dan IP digunakan pada Layer 3. Jika diimplementasikan memiliki masalah skalabilitas yang besar. Menggunakan MPLS, operator dapat berpindah banyak fungsi dari control plane ATM ke Layer 3, sehingga menyederhanakan provisioning jaringan, manajemen, dan kompleksitas jaringan. Teknik ini menyediakan skalabilitas yang sangat besar dan menghilangkan inherent cell tax ATM (overhead) dalam menjalankan trafik IP.
• Arsitektur MPLS
Menurut Alwayn (2002, pp4-pp5) MPLS mempunyai dua latar arsitektur: MPLS forwarding plane dan MPLS control plane. MPLS dapat
menampilkan layer 3 routing atau layer 2 switching selain untuk mengalihkan paket yang sudah diberi label.
1. Forwarding Plane – bertanggung jawab untuk meneruskan paket- paket data berdasarkan nilai yang terdapat pada label. Forwarding plane menggunakan Label Forwarding Information Base (LFIB) maintained oleh MPLS nodes untuk meneruskan paket yang sudah di-label-kan.
2. Control plane – bertanggung jawab mengisi dan menjaga LFIB.
Semua node MPLS harus menjalankan protokol routing IP untuk pertukaran informasi routing IP dengan semua node MPLS dalam jaringan.
Gambar 2.7 MPLS Architecture
(Sumber: Alwayn, 2002, Cisco Press)
• Istilah-Istilah Dalam MPLS
Menurut Osborne dan Simha (2002) Istilah-istilah yang digunakan dalam MPLS:
1. Upstream – sebuah router yang dekat dari sumber paket, relatif kepada router lain.
2. Downstream - sebuah router yang jauh dari sumber paket, relatif kepada router lain. Sebagai paket yang melewati jaringan, downstream dialihkan dari router upstream kepada downstream tetangganya.
3. Label – forwarding MPLS berbasis pada fixed-length tag. Istilah label dapat digunakan dalam dua konteks. Satu istilah mengacu pada 20-bit.
Istilah lain mengacu pada header label, dengan panjang 32 bit.
4. Label Switch Router (LSR) - perangkat apapun yang melakukan pertukaran paket berdasarkan label MPLS.
5. Label Edge Router (LER) – sebuah LSR yang menerima paket ber-label (paket IP) dan menentukan label pada LSR di sisi ingress. LER juga menghapus label di edge jaringan dan mengirimkan paket ber-label ke jaringan IP di sisi egress.
6. Forwarding Equivalence Class (FEC) – pengaturan sifat dimana memetakan paket yang masuk sama dengan label yang keluar. Umumnya, FEC ekuivalen dengan rute, tetapi definisi FEC dapat berubah ketika paket yang di route menggunakan kriteria selain dari hanya alamat IP tujuan.
7. Label-Switched Path (LSP) - jalur dimana paket yang ber-label melintas melalui jaringan, dari label imposition ke disposition.
8. Label stack – bagian dari label ditukar antara LSR dan tetangganya, untuk aplikasi seperti MPLS-VPN, label end-to-end ditukar. Akibatnya, label stack digunakan sebagai pengganti label MPLS tunggal. Konsep penting yang perlu diingat adalah bahwa forwarding dalam core didasarkan hanya pada top-level label. Dalam konteks MPLS TE, label stacking diperlukan ketika sebuah paket ber-label memasuki tunnel MPLS TE.
9. Label Distribution Protocol (LDP) - satu dari banyak protokol digunakan untuk mendistribusikan label antara LSR dan tetangganya. Mekanisme lainnya termasuk RSVP, digunakan dalam MPLS TE, dan MP-BGP, digunakan pada MPLS VPN.
2.2.2 MPLS Virtual Private Network (MPLS VPN)
• Pendahuluan
Menurut Alwayn (2002, p88) MPLS VPN adalah connectionless.
MPLS memisahkan trafik dan menyediakan privacy tanpa membutuhkan layer 2 tunneling protokol dan enkripsi. Hal Ini menghilangkan kerumitan yang signifikan selama proses provisioning. MPLS memecahkan masalah scalability yang dihadapi oleh Frame Relay dan penyebaran ATM dengan mengizinkan service provider untuk menyediakan beberapa VPN untuk beberapa pelanggan tanpa pengerjaan atas puluhan hingga ratusan persediaan dari virtual circuit untuk setiap dan semua grup pengguna atau pelanggan.
• Komponen MPLS VPN
Menurut Alwayn (2002, p98) Berbagai komponen MPLS yang digunakan untuk membangun VPN adalah sebagai berikut:
Gambar 2.8 MPLS VPN
(Sumber: Alwayn, 2002, Cisco Press)
• MPLS core routers (P) – juga di kenal sebagai router provider (P router),
tidak melakukan rute VPN. Router P biasanya terletak dalam susunan full atau partial konfigurasi dengan P LSR yang lain dan interface dengan router provider edge (PE). Router P tidak pernah secara langsung terhubung dengan router pelanggan.
• MPLS edge routers (PE) – juga dikenal sebagai provider edge routers
(PE router), menyelenggarakan rute VPN untuk sesama anggota VPN.
PE router berhubungan dengan router customer edge (CE) dan interface yang menuju ke core provider router. PE router berhubungan dengan P router atau dapat juga terhubung langsung kepada PE router lainnya.
• Customer edge routers (CE) - Customer edge routers tidak perlu
mendukung MPLS dan dapat menggunakan metode routing biasa untuk memperoleh konektivitas. Model peer membutuhkan site pelanggan untuk berhubungan dengan hanya satu router PE sebagai lawan dari semua router CPE atau CE lain yang menjadi anggota VPN. Router CE tidak pernah terhubung langsung dengan router P.
• Customer routers (C) –juga dikenal sebagai router C, tidak perlu
mendukung MPLS dan dapat menggunakan metode routing biasa untuk memperoleh konektivitas dengan router CE dan yang lainnya. VPN berisi perangkat pelanggan yang melekat pada router CE. Router CE baik VPN dapat terhubung ke router PE service provider. Router PE menghubungkan ke setiap core jaringan yang lain dari router P.
• Keuntungan MPLS VPN
Menurut Alwayn (2002, pp90-pp92) Berikut beberapa keuntungan MPLS VPN:
1. Scalability - MPLS dirancang khusus untuk solusi scalable yang tinggi, memungkinkan puluhan ribu VPN melalui jaringan yang sama.
2. Security - MPLS VPN menawarkan tingkat keamanan yang sama seperti connection-oriented VPN (seperti Frame Relay dan ATM). Paket dari VPN yang satu tidak dapat melintasi VPN lain tanpa disadari.
3. Ease of VPN Creation – Pemetaan dan topologi koneksi point-to-point yang spesifik tidak diperlukan. Sites dapat ditambahkan ke intranet dan extranet VPN untuk membentuk user grup tertentu. Ketika VPN
dikelola dengan cara ini, hal ini memungkinkan keanggotaan dari setiap sites yang disepakati dalam beberapa VPN, memaksimalkan fleksibilitas dalam membangunan intranet dan ekstranet.
4. Flexible Addressing - Untuk membuat layanan VPN lebih mudah diakses, pelanggan service provider dapat mendesain rancangan pengalamatan sendiri, bebas dari rancangan pengalamatan dari pelanggan service provider lainnya.
5. Standards Based - MPLS tersedia untuk semua industri vendor untuk memastikan interoperabilitas dalam jaringan multi vendor.
6. Flexible Architecture - Software IOS Cisco dan router Cisco dan switch memudahkan bagi providers untuk melakukan negosiasi interkoneksi dengan network provider lain untuk cakupan IP global.
7. End-to-end Priority Services - Mekanisme QoS menyajikan industri dengan solusi end-to-end QoS yang sebenarnya, memungkinkan service provider untuk menjamin pemenuhan SLA. MPLS membuat layanan QoS lebih scalable dan memperluas jangkauan end-to-end melewati beberapa teknologi.
8. Consolidation - Kemampuan konsolidasi data, suara, dan video memberikan provider kesempatan untuk menurunkan modal yang dikeluarkan dan mengurangi biaya operasi.
9. Traffic Engineering - Routing dengan menggunakan ekstensi Resource Reservation (RRR) pada protokol RSVP memungkinkan provider memaksimalkan pemanfaatan sumber daya jaringan dan pengoperasian jaringan IP seefisien mungkin.
10. Centralized Service - Membangun VPN di Layer 3 memungkinkan pengiriman layanan ke kelompok user diwakilkan oleh VPN. Sebuah VPN harus memberikan service provider lebih dari sebuah mekanisme untuk koneksi pengguna yang pribadi ke layanan intranet.
11. Integrated Class of Services (CoS) Support - CoS merupakan syarat yang penting bagi para pelanggan VPN IP. CoS menyediakan kemampuan untuk mengatasi dua persyaratan mendasar VPN:
• Memprediksi kinerja dan pelaksanaan kebijakan
• Mendukung untuk berbagai tingkat layanan MPLS VPN
12. Migration - Penyebaran layanan VPN memerlukan jalur migrasi secara langsung. MPLS VPN sangat unik karena dapat membangun sampai beberapa arsitektur jaringan, termasuk IP, ATM, Frame Relay, dan jaringan hybrid.
• Virtual Routing and Forwarding (VRF)
Virtual Routing and Forwarding (VRF) adalah sebuah teknologi IP yang memungkinkan beberapa instances dari routing table untuk berdampingan pada router yang sama dan pada saat yang sama.
Dikarenakan instances routing adalah independen, sama atau overlapping pengalamatan IP dapat digunakan tanpa masalah. "VRF" juga digunakan untuk menghubungkan instance routing table yang dapat berada dalam satu atau beberapa instances setiap VPN pada router Provider Edge (PE) (sumber:http://www.cisco.com/en/US/docs/net_mgmt/active_network_abstr action/3.7/reference/guide/vrf.html#wp1043046, 3 Maret 2012).
• Route Distinguisher (RD)
Route Distinguisher adalah lokal unique number yang mengidentifikasikan semua informasi rute untuk VPN tertentu.
Pengidentifikasian unique numeric memungkinkan BGP untuk membedakan antara rute-rute yang dinyatakan identik (sumber:http://www.juniper.net/techpubs/software/junos-security/junos- security10.2/junos-security-swconfig-mpls/topic-47277.html, 3 Maret 2012).
• Multiprotocol BGP (MP-BGP)
Fitur multiprotocol BGP menambahkan kemampuan kepada BGP untuk memungkinkan multicast routing policy di seluruh Internet dan untuk menghubungkan topologi multicast didalam dan diantara sistem autonomous BGP. Artinya, multiprotocol BGP adalah sebuah peningkatan BGP yang membawa rute IP multicast. BGP membawa dua set rute, satu set untuk routing unicast dan satu set untuk routing multicast. Rute yang terkait dengan multicast routing digunakan oleh Protokol Independen Multicast (PIM) untuk membangun pohon distribusi data (sumber:http://www.cisco.com/en/US/tech/tk365/tk859/tsd_technology_sup port_sub-protocol_home.html, 3 Maret 2012).
• Route Targets (RT)
Route targets mendefinisikan rute yang mana merupakan bagian dari VPN. Route targets yang unik membantu membedakan antara layanan VPN yang berbeda pada router yang sama. Setiap VPN
juga memiliki kebijakan yang mendefinisikan bagaimana rute diimpor ke dalam tabel VRF pada router. Layer 2 VPN dikonfigurasi dengan kebijakan impor dan ekspor. Layer 3 VPN menggunakan route targets yang unik untuk membedakan antara rute VPN (sumber:http://www.juniper.net/techpubs/software/junos-security/junos- security10.2/junos-security-swconfig-mpls/topic-47277.html, 3 Maret 2012).
• Address Family (AF)
Menurut Bates, Rekhter, dll (2000) Address Family (AF) membawa identitas protokol Network Layer yang berhubungan dengan Network Address yang mengikuti.
2.2.3 Diffserv-Aware Traffic Engineering (DS-TE)
• Pengenalan Quality of Services (QoS)
QoS mengacu pada kemampuan suatu jaringan untuk menyediakan pelayanan yang lebih baik pada trafik jaringan untuk berbagai teknologi mendasar termasuk Frame Relay, Asynchronous Transfer Mode (ATM), Ethernet dan 802,1 jaringan, SONET, dan jaringan IP-routed. Secara khusus, fitur QoS memberikan layanan jaringan yang lebih baik dan layanan jaringan yang lebih mudah diprediksi dengan
(sumber:http://www.cisco.com/en/US/docs/ios/12_0/qos/configuration/guid e/qcintro.html#wp4776, 3 Maret 2012):
• Mendukung bandwidth khusus
• Memperbaiki loss characteristic
• Menghindari dan mengelola kepadatan jaringan
• Membentuk trafik jaringan
• Menetapkan prioritas lalu lintas di seluruh jaringan
Tidak semua teknik QoS sesuai untuk semua router jaringan. Karena router edge dan router backbone dalam jaringan tidak perlu melakukan operasi yang sama, tugas-tugas QoS yang dilakukan mungkin berbeda juga.
(sumber:http://www.cisco.com/en/US/docs/ios/12_0/qos/configuration/guide/qci ntro.html#wp4776, 3 Maret 2012).
Secara umum, edge router melakukan QoS fungsi berikut :
• Paket klasifikasi
• Pendaftaran kontrol
• Konfigurasi pengelolaan
Secara umum, router backbone melakukan QoS fungsi berikut:
• Kepadatan pengelolaan
• Pencegahan kepadatan
• QoS dalam MPLS
Model layanan, atau juga disebut tingkat layanan, menggambarkan satu set kemampuan end-to-end QoS. End-to-end QoS adalah kemampuan jaringan untuk mengirimkan layanan yang diperlukan oleh trafik jaringan tertentu dari ujung jaringan ke jaringan yang lain. Software Cisco IOS QoS mendukung tiga jenis model layanan: best effort, integrated service, dan differentiated service
(sumber:http://www.cisco.com/en/US/docs/ios/12_0/qos/configuration/guide/qc intro.html#wp4776, 3 Maret 2012).
Best Effort
Best effort adalah model layanan tunggal di mana sebuah aplikasi mengirimkan data apabila diharuskan, dalam jumlah berapapun, dan tanpa meminta izin atau memberitahukan jaringan terlebih dahulu. Untuk layanan best effort, jaringan mengirim data jika data itu bisa dikirim, tanpa jaminan kepercayaan, batas delay, atau throughput. Layanan best effort ini cocok untuk aplikasi jaringan dengan area yang besar seperti transfer file atau e-mail.
Integrated Service
Integrated service adalah beberapa model layanan yang dapat mengakomodasi kebutuhan beberapa QoS. Dalam model ini aplikasi meminta layanan jenis tertentu dari jaringan sebelum mengirim data. Permintaan dibuat dengan sinyal eksplisit; aplikasi menginformasikan jaringan profil trafik dan meminta jenis layanan tertentu yang dapat mencakup kebutuhan bandwidth dan delay. Aplikasi ini diharapkan untuk mengirim data hanya setelah mendapat konfirmasi dari jaringan. Hal ini juga diharapkan untuk mengirim data yang ada di dalam riwayat trafik yang dijelaskan itu.
Differentiated Service
Differentiated service adalah beberapa model layanan yang dapat memenuhi persyaratan QoS yang berbeda. Namun, tidak seperti model integrated service, aplikasi yang menggunakan differentiated service tidak mengeksplisit sinyal router sebelum mengirim data. Untuk differentiated service, jaringan mencoba untuk mengirimkan jenis layanan tertentu berdasarkan spesifik QoS oleh masing-masing paket. Spesifikasi ini dapat terjadi dalam berbagai cara, misalnya, menggunakan setting bit IP Precedence dalam paket IP atau sumber dan alamat tujuan. Jaringan menggunakan spesifikasi QoS untuk mengklasifikasikan, membentuk, dan mengatur trafik, dan untuk melakukan antrian yang cerdas. Model differentiated service digunakan untuk bermacam aplikasi mission-critical dan untuk menyediakan end-to-end QoS. Biasanya, model layanan ini sesuai untuk aggregate flows karena differentiated service melakukan tingkat yang relatif kurang baik dari klasifikasi trafik.
• Arsitektur Diffserv-Aware
Menurut Osborne dan Simha (2002) RFC 2475 mendefinisikan arsitektur untuk Differentiated Services - bagaimana menggunakan DiffServ Code Point (DSCP) bit dan berbagai mekanisme QoS untuk menyediakan kualitas pelayanan yang berbeda dalam jaringan.
DiffServ memiliki dua komponen utama:
• Traffic Conditioning - Berisi hal-hal seperti policing, coloring, dan shaping. Dilakukan hanya di edge jaringan.
• Per-hop Behavior – Pada dasarnya terdiri dari antrian, penjadwalan, dan
mekanisme dropping. Sesuai namanya, hal tersebut dilakukan di setiap hop pada jaringan.
Traffic conditioning umumnya melibatkan classification, policing, dan marking, dan per-hop behaviors berhubungan dengan queuing, scheduling, dan dropping. Masing-masing topik ini dibahas secara singkat.
• Classification
Langkah pertama dalam menerapkan arsitektur DiffServ adalah memiliki kemampuan untuk mengklasifikasikan paket. Klasifikasi adalah sebuah tindakan memeriksa paket untuk menentukan aturan apa yang harus dijalankan, dan kemudian nilai apa yang seharusnya DSCP atau EXP atur pada paket.
• Classifying IP Packets
Klasifikasi pada paket IP adalah secara langsung. Dapat mencocokan apa saja dalam header IP. Kemampuan pencocokan yang spesifik bervariasi pada platform, tetapi secara umum, tujuan alamat IP, alamat sumber IP, dan nilai- nilai DSCP dapat dicocokkan.
• Classifying MPLS Packets
Hal besar yang perlu diingat ketika mengklasifikasikan paket MPLS adalah tidak dapat mencocokkan pada apa pun selain nilai EXP terluar dalam label stack. Tidak ada cara untuk melihat header MPLS sebelumnya pada paket IP dan melakukan pencocokkan atau modifikasi pada paket. Tidak dapat mencocokkan nilai label pada puncak stack, dan tidak dapat mencocokkan
pada TTL. Akhirnya, tidak dapat melakukan pencocokkan nilai EXP pada setiap label selain puncak label pada stack.
• Policing
Policing meliputi pengukuran trafik terhadap suatu layanan kontrak tertentu dan berhubungan dengan in-rate dan out-of-rate yang berbeda. Salah satu bagian fundamental dari arsitektur DiffServ adalah tidak mengizinkan lebih banyak trafik pada jaringan yang telah dirancang, untuk memastikan bahwa tidak melemahkan antrian yang telah ditetapkan. Hal ini umumnya dilakukan dengan policing, meskipun bisa juga dilakukan dengan shaping.
Policing dilakukan di edge jaringan. Dengan demikian, paket yang datang ke dalam jaringan lebih sering paket IP. Namun, dalam beberapa skenario memungkinkan untuk menerima paket label MPLS pada edge jaringan.
• Marking
Konfigurasi marking biasanya sangat erat berkaitan dengan konfigurasi policing. Dapat menandai trafik seperti in-rate dan out-of-rate sebagai hasil dari trafik policing. Untuk marking tidak membutuhkan police. Sebagai contoh, dapat menentukan pemetaan antara nilai DSCP paket IP dan MPLS EXP bit yang akan digunakan ketika label ditentukan pada paket.
Kemungkinan lain adalah untuk memudahkan menandai semua trafik yang masuk pada interface, terlepas dari tingkat trafik tersebut. Hal ini berguna jika memiliki beberapa pelanggan yang membayar lebih untuk QoS yang
lebih baik. Bagi pelanggan yang tidak, cukup menetapkan EXP ke 0 pada semua paket dari pelanggan itu.
• Queuing
Queuing dikerjakan dengan cara yang berbeda pada platform yang berbeda.
Namun, kabar baiknya adalah dapat memperlakukan MPLS EXP seperti IP Precedence. Beberapa teknik queuing dapat diterapkan pada MPLS, tergantung pada platform dan versi kode:
• First in first out (FIFO)
• Modified Deficit Round Robin (MDRR)
• Class-Based Weighted Fair Queuing (CBWFQ)
• Low-Latency Queuing (LLQ)
FIFO ada di setiap platform dan setiap interface, default hampir semua interface. MDRR, CBWFQ, dan LLQ dikonfigurasi menggunakan MQC, sama seperti kebanyakan mekanisme QoS lainnya pada kebanyakan platform.
Hanya menyesuaikan dengan nilai-nilai EXP MPLS yang diinginkan MPLS dalam class map dan kemudian mengkonfigurasi bandwidth atau jaminan latency melalui bandwidth atau priority commands.
Queuing adalah salah satu dari per-hop behaviours (PHBS). PHBS memiliki dua dasar bagian queuing dan dropping.
• Dropping
Dropping adalah salah satu dari DiffServ PHB. Dropping sangat penting tidak hanya untuk mengelola kedalaman antrian per kelas trafik, tetapi juga untuk sinyal transfer-level backoff ke aplikasi berbasis TCP. TCP merespon paket occasional drop dengan memperlambat rate di mana paket tersebut dikirimkan. TCP merespon lebih baik untuk occasional drop daripada tail drop setelah antrian benar-benar penuh.
2.2.4 Traffic Engineering
• Pendahuluan
Koneksi WAN merupakan sesuatu yang mahal di anggaran ISP. Traffic engineering memungkinkan ISP untuk memberikan rute trafik jaringan dengan sedemikian rupa sehingga rute jaringan tersebut dapat menawarkan layanan terbaik kepada pengguna jaringan dalam hal throughput dan delay.
Saat ini, beberapa ISP mendasarkan layanan jaringan pada model overlay.
Dalam pendekatan ini, fasilitas transmisi dikelola oleh Layer 2 switching.
Router hanya melihat topologi virtual yang sepenuhnya saling berhubungan, membuat muncul banyak hop tujuan. Penggunaan dari Layer 2 transit layer yang jelas memberikan kontrol yang tepat pada jalur dimana trafik menggunakan bandwith yang tersedia. Akan tetapi, model overlay memiliki sejumlah kekurangan. MPLS traffic engineering menyediakan cara untuk memperoleh manfaat traffic engineering yang sama dari model overlay tanpa
harus menjalankan jaringan yang terpisah (sumber:http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/product/software/ios120/120 newft/120limit/120s/120s5/mpls_te.htm#wp37345, 3 Maret 2012).
• Cara Kerja Traffic Engineering
MPLS merupakan penggabungan dari Layer 2 dan Layer 3, memungkinkan MPLS traffic engineering. Dengan demikian, dapat menawarkan pada jaringan one-tier apa yang sekarang dapat dicapai hanya dengan overlaying jaringan Layer 3 pada jaringan Layer 2. MPLS traffic engineering secara otomatis membangun dan mempertahankan tunnel di backbone, menggunakan RSVP. Jalur digunakan dengan pemberian tunnel pada setiap point in time yang ditentukan berdasarkan kebutuhan sumber tunnel dan sumber jaringan, seperti bandwidth. Sumber daya yang tersedia dibanjiri melalui perpanjangan ke sebuah link-state berbasis Interior Protocol Gateway (IPG). Jalur tunnel dihitung di tunnel head berdasarkan pada kesesuaian antara kebutuhan dan ketersediaan sumber daya. IGP secara otomatis merutekan trafik ke dalam tunnel. Biasanya, sebuah paket melintasi backbone MPLS traffic engineering di sebuah tunnel tunggal yang menghubungkan ingress point dengan egress point.
(sumber:http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/product/software/ios120/120 newft/120limit/120s/120s5/mpls_te.htm#wp37345, 3 Maret 2012).
MPLS Traffic Engineering dibangun pada mekanisme IOS berikut:
• Tunnel Label Switched Path (LSP), dimana ditandai melalui RSVP,
dengan penambahan traffic engineering. Tunnel LSP digambarkan sebagai interface IOS tunnel, memiliki tujuan yang telah dikonfigurasi, dan tidak terarah.
• Link-state IGP (seperti IS-IS) dengan penambahan untuk global flooding
sumber informasi, dan penambahan untuk automatic routing traffic kedalam tunnel LSP yang sesuai.
• Sebuah jalur traffic engineering MPLS memperhitungkan modul yang menentukan jalur untuk digunakan pada tunnel LSP.
• Sebuah modul MPLS traffic engineering link management melakukan
penambahan link dan bookkeeping dari sumber informasi yang akan dibanjiri.
• Label switching forwarding, dimana menyediakan router dengan
kemampuan seperti Layer 2 untuk meneruskan trafik melewati beberapa hop sebagaimana yang diarahkan oleh sumber daya berdasarkan routing algoritma.
Salah satu pendekatan untuk merancang sebuah backbone adalah dengan mendefinisikan sebuah hubungan tunnels dari setiap perangkat ingress ke setiap perangkat egress. IGP, beroperasi pada perangkat ingress, menentukan trafik kemana perangkat egress seharusnya berjalan, dan mengarahkan trafik tersebut ke dalam tunnel pada ingress ke egress. Calculating dan signalling jalur MPLS
traffic engineering menentukan jalur yang diambil oleh tunnel LSP, tergantung ketersediaan sumber daya dan dynamic state dari jaringan. Untuk setiap tunnel, jumlah paket dan bytes yang dikirim disimpan. Terkadang, aliran terlalu besar sehingga tidak bisa pas melalui satu link , sehingga tidak dapat dibawa oleh satu tunne. Dalam kasus ini beberapa tunnel antara ingress dan egress yang diberikan dapat dikonfigurasi, dan aliran beban dibagi sama rata
(sumber:http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/product/software/ios120/120 newft/120limit/120s/120s5/mpls_te.htm#wp37345, 3 Maret 2012).
• Keuntungan Traffic Engineering
MPLS traffic engineering menawarkan manfaat dalam dua bidang utama (sumber:http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/product/software/ios120/120 newft/120limit/120s/120s5/mpls_te.htm#wp37345, 3 Maret 2012):
1. Keuntungan yang tinggi atas investasi pada infrastruktur jaringan
backbone. Secara khusus, rute terbaik antara
sepasang POP ditentukan dengan mempertimbangkan kendala pada jaringan backbone dan total beban trafik pada backbone tersebut.
2. Pengurangan dalam biaya operasi. Biaya berkurang karena proses yang penting telah otomatis, termasuk pengaturan, konfigurasi, pemetaan, dan pemilihan tunnel Multiprotocol Label Switching traffic engineering.
2.2.5 Cisco Express Forwarding
Teknologi Cisco Express Forwarding (CEF) untuk IP adalah scalable, distributed, solusi layer 3 switching dirancang untuk memenuhi kebutuhan kinerja
yang akan datang dari internet dan jaringan Enterprise. CEF juga merupakan komponen kunci dari arsitektur Cisco Tag Switching (sumber:
http://www.cisco.com/en/US/tech/tk827/tk831/tk102/tsd_technology_support_sub- protocol_home.html, 3 Maret 2012).
2.2.6 Per-Packet Load Balancing
• Pendahuluan
Per-Packet Load Balancing memungkinkan router untuk mengirim paket data melalui jalur yang berurutan tanpa memperhatikan individual host atau sessions user. Per-Packet Load Balancing menggunakan metode round-robin untuk menentukan jalur mana yang diambil paket untuk sampai ke tujuan.
Dengan pengaktifan Per-Packet Load Balancing, router mengirimkan paket pertama untuk destination1 melalui jalur pertama, paket kedua untuk tujuan yang sama yaitu destination1 melalui jalur kedua, dan seterusnya. Per-Packet Load Balancing memastikan keseimbangan melalui beberapa link (sumber:
http://www.cisco.com/en/US/docs/ios/12_0s/feature/guide/pplb.html, 3 Maret 2012).
• Keuntungan Per-Packet Load Balancing
Dibawah ini adalah beberapa keuntungan dari penggunaan Per-Packet Load Balancing
(sumber: http://www.cisco.com/en/US/docs/ios/12_0s/feature/guide/pplb.html, 3 Maret 2012):
- Avoid Path Congestion
Per-Packet Load Balancing menghindari overloading dengan menyebarkan trafik untuk tujuan tertentu melalui link jaringan yang berbeda.
- Improve Path Utilization
Data trafik seimbang atas beberapa link.
