TRAFFIC ENGINEERING ANALYSIS MENGGUNAKAN LSP (LABEL-SWITCHED PATH) PADA JARINGAN METRO ETHERNET ALCATEL LUCENT

(1)

TRAFFIC ENGINEERING ANALYSISMENGGUNAKAN LSP (LABEL-SWITCHED

PATH) PADA JARINGANMETRO ETHERNETALCATEL LUCENT

Hadi Kristianta Benny Setiawan Jurusan Teknik Informatika STMIK PalComTech Palembang

Abstrak

Perkembangan teknologi informasi menuntut jaringan backbone yang handal. Dalam implementasinya, hampir disemua jaringan backbone ditemukan beberapa link yang kongesti, sementara link yang lainnya masih memiliki utilisasi yang rendah. Hal tersebut disebabkan karena protokol routing shortest-path mengirimkan trafik melalui jalur yang terpendek. Meskipun kongesti terjadi, protokol routing tersebut tidak memindahkan trafik melalui jalur yang tersedia lainnya sehingga berpotensi tingginya packet-loss akibat kongesti. Untuk mengatasi masalah tersebut dan untuk mengoptimalkan jaringan backbone dapat dilakukan traffic engineering menggunakan LSP.

Kata Kunci : Traffic Engineering, LSP, Metro Ethernet, Alcatel Lucent

PENDAHULUAN

Seiring dengan bertumbuhnya kebutuhan akan teknologi informasi, maka berkembang kebutuhan akan jaringanbackboneuntuk dapat mendukung kebutuhanbandwithtersebut. Dalam implementasinya, hampir disemua jaringanbackboneditemukan beberapalinkyang kongesti, sementaralinkyang lainnya masih memiliki utilisasi yang rendah. Hal tersebut disebabkan karena protokolrouting shortest-pathmengirimkan trafik melalui jalur yang terpendek tanpa mempertimbangkan parameter jaringan lainnya seperti utilisasi dan permintaan trafik. Meskipun kongesti terjadi, protokol routingshortest-pathtersebut tidak memindahkan trafik melalui jalur yang tersedia lainnya sehingga berpotensi tingginyapacket-loss. Untuk mengoptimalkanlink eksisting sebelum melakukan pengembangan dan penambahanlink, rekayasa trafik dapat digunakan untuk mengatasi masalah tersebut dengan mempertimbangkan elemen lain seperti bandwithsebagai paramater dalam menentukan jalur trafik.

Salah satu teknik rekayasa trafik yang digunakan oleh penyedia jasa internet adalah Multi-Protocol Label Switching-Traffic-Engineering(MPLS-TE). MPLS-TE menggabungkan secara bersama kelebihan dari MPLS danTraffic Engineering. MPLS TE memungkinkan penyedia jasa internet untuk mengoptimasi dan mengatur penggunaan sumber daya jaringan secara efisien. MPLS-TE menggunakanLabel-Switch-Path(LSP) untuk merutekan trafik pada jaringan. Jalur LSP tersebut bisa diatur sehingga bisa merutekan trafik padalinkyang mengalami kongesti ke rute dengan utilisasi yang lebih rendah. MPLS-TE juga memiliki beberapa fitur yang mendukung fungsi tersebut sepertipriority,auto-bandwith, IGPShortcut,reoptimizationdan fitur-fitur lainnya. Selain itu MPLS-TE juga dapat menyediakan proteksi pada jaringan menggunakan fitur LSPbackupatauFast reroute. Layanan MPLS-TE tersebut biasanya hanya terdapat pada perangkat berteknologi tinggi dan berharga relatif mahal. Selain itu juga implementasi MPLS-TE tersebut berbeda-beda pada setiap vendor dan bersifat tertutup sehingga tidak bisa dikembangkan secara bebas oleh kalangan umum. Oleh karena itu, MPLS-TE berbasis Software-Defined-Networkmulai dikembangkan dan diimplementasikan. MPLS-TE berbasis

(2)

SDN memberikan kelebihan dibanding MPLS-TE konvensional dalam hal fleksibilitas dan ekstensibilitas.

LANDASAN TEORI Model Referensi OSI

Lammle (2005:682) menjelaskan Model ReferensiOpen Sytem Interconnectionadalah “sebuah model konseptual yang didefenisikan oleh International Organizaation for Standardization(ISO), yang menggambarkan bagaimana kombinasi apa pun dari alat-alat networkdapat dihubungkan untuk tujuan berkomunikasi”.

Teknologi MPLS

“MPLS is a label switching technology that provides the ability to setup connection oriented paths over a connection-less IP network. Labels for the path are pre-setup using signaling protocols. Once path is setup, all packets to the path destination are forwarded by simply swapping the incoming label with the out-going label”(Nuryadi, 2008:83).

“MPLS,multi-protocol label switching, adalah arsitekturnetworkyang didefinisikan oleh IETF untuk memadukan mekanisme labelswappingdi layer 2 denganroutingdi layer 3 untuk mempercepat pengiriman paket. Arsitektur MPLS dipaparkan dalam RFC-3031”, (Rosen, 2001). OpenFlow

Openflow adalah sebuah standar terbuka yang memungkinkan peneliti untuk menjalankan eksperimen protokol dalam jaringan yang biasa kita pakai sehari-hari (Anthony Andry, 2012:2).

RSVP-TE

Resource Reservation protocol(RSVP) adalah protokol kontrolinternetseperti ICMP yang beroperasi padatransport layertetapi tidak berpartisipasi dalam transmisi data. RSVP-TE adalah ekstensi dari RSVP yang mendukung pendistribusian label dan memungkinkan informasi reservasi sumber daya dikirimkan dengan labelbinding(Anthony Andry, 2012:2).

HASIL DAN PEMBAHASAN

Dalam proses penelitian dan implementasinya, ada beberapa permasalahan yang ditemukan oleh penulis, antara lain :

Procedure

Tahapan yang harus dilewati yang cukup memakan waktu sesuai dengan SOP & SMP (Standard Operational Procedure & Standard Maintenance Procedure) untuk mendapat persetujuan dalam perubahan konfigurasi pada jaringan yang sedang berjalan.

Authority Management

Pengelolaan kewenangan akses yang ketat dalamOperational&Maintenance(O&M) Metro Ethernetdalam hal hak akses danlevelakses dalam melakukan perubahan konfigurasi pada jaringan yang sedang berjalan.

(3)

Untuk mencapai tujuan dari penelitian ini, yaitu untuk mengoptimalkan utiliasasilink eksisting sebelum dilakukan penambahan kapasitas, maka desain yang disusun adalah seperti gambar berikut.

Gambar 1. DESAIN PROTOTIPE

Seperti uraian di atas, pada implementasinya,traffic engineeringdilakukan padaMetro Ethernetyang kapasitaslink trunk-nya belum menggunakan 10 GB. Pada desain ini dilakukan optimasi padalink1GB sampai batas maksimal sebelum dilakukan penambahanlink.

Berdasarkan desain di atas, yaitu trafik dari Metro-G yang akan ditujukan ke BRAS melalui Metro-A, disusun langkah-langkah yang akan diimplementasikan, yaitu:

1. Melacak rute trafik pada Metro-G

2.Monitoringtrafik pada masing-masing Metro yang dilalui oleh jalur trafik. 3. Menganalisa hasilmonitoringdan menyusun skematraffic engineeringdengan membuat

SDP (service destination point) & LSP pada Metro-G dan Metro-A. 4. Menerapkan skematraffic engineering

(4)

Simulasi Implementasi

Gambar 2. TOPOLOGI IMPLEMENTASI

Desain prototipe yang telah disusun dan disimulasikan akan diimplementasikan pada jaringan sesungguhnya. Rekayasa trafik yang akan dilakukan pada trafik pada ME-D1-TGMA. Dasar pemilihan node ini adalah melihat bahwa node ini masih dalam tahap supervisi atau pemantauan karena baru saja dibangun dan trafiknya masih sedikit untuk menghindari resiko yang signifikan pada saat implementasi tanpa mengesampingkan pengaruh penelitiantraffic engineeringpada jaringan. Berikut langkah-langkah implementasinya:

(5)

1. Melihat rute trafik (routing) dari ME-D1-TGMA menuju ME-D1-PGCA. Jadirute-nya adalah ME-D1-TGMA – ME-D1-KAGA – ME-D1-IDLA – ME-D1-SBUA – ME2-D1-PGCA – ME-D1-ME2-D1-PGCA.

ME-D1-TGMA# traceroute 172.30.65.1 traceroute to 172.30.65.1, 30 hops max, 40 byte packets 1 172.30.72.126 (172.30.72.126) 3.33 ms 3.89 ms 3.05 ms 2 172.30.72.37 (172.30.72.37) 3.25 ms 2.72 ms 3.05 ms 3 172.30.72.33 (172.30.72.33) 3.59 ms 2.96 ms 3.17 ms 4 172.30.72.25 (172.30.72.25) 12.8 ms 12.6 ms 13.6 ms 5 172.30.74.229 (172.30.74.229) 3.26 ms 3.22 ms 8.96 ms 6 172.30.65.1 (172.30.65.1) 49.9 ms 50.0 ms 4.81 ms

2.Monitoringtrafik pada ME-D1-TGMA dan ME-D1-IDLA. Padaportmenuju ME-D1-SBUA dan ME-D1-PBMA.

Pada ME-D1-TGMA port 1/1/1 dengan utilisasi 1%. ME-D1-TGMA# monitor port 1/1/1 interval 3 rate repeat 1

=============================================================== Monitor statistics for Port 1/1/1

===============================================================

Input Output

---At time t = 0 sec (Base Statistics)

---Octets 9031408658722 856848130098

Packets 8032604372 5369744025

Errors 10 0

---At time t = 3 sec (Mode: Rate)

---Octets 1971146 127780

Packets 1629 1031

Errors 0 0

Utilization (% of port capacity) 1.60 0.11

=============================================================== Pada ME-D1-IDLAport1/2/2 dengan utilisasi 48%

ME-D1-IDLA# monitor port 1/2/2 interval 3 rate repeat 1

===============================================================

Input Output

(6)

---Octets 1069541521806036 320401982094322

Packets 1798467079923 1683476706305

Errors 5 0

---Octets 58679400 15218321

Packets 106832 97130

Errors 0 0

=============================================================== Pada ME-D1-IDLAport1/2/3 dengan utlilisasi 0%.

===============================================================

Input Output

---Octets 4742437123208 3003356003794

Packets 8806668639 9124790266

Errors 0 0

---Octets 1459 1414

Packets 11 12

Errors 0 0

Utilization (% of port capacity) ~0.00 ~0.00

=============================================================== 3. Melakukantraffic engineeringuntuk membagi trafik via ME-D1-PBMA dengan rute

ME-D1-TGMA – ME-D1-KAGA – ME-D1-TRAA – ME-D1-IDLA – ME-D1-PBMA – ME2-D1-PGCA – ME-D1-PGCA.

(7)

Pada ME-D1-TGMA. Perintah-perintah dibawah ini bertujuan untuk mengalihkan semua trafik dari ME-D1-TGMA menuju ME-D1-PGCA melalui hop yang kita tentukan. ME-D1-TGMA#

ME-D1-TGMA# configure router mpls

A:ME-D1-TGMA>config>router>mpls# path to-me-d1-pgca ME-D1-TGMA>config>router>mpls>path# hop 10 172.30.72.126 strict ME-D1-TGMA>config>router>mpls>path# hop 20 172.30.72.37 strict ME-D1-TGMA>config>router>mpls>path# hop 30 172.30.72.33 strict ME-D1-TGMA>config>router>mpls>path# hop 40 172.30.72.98 strict ME-D1-TGMA>config>router>mpls>path# hop 50 172.30.74.1 strict ME-D1-TGMA>config>router>mpls>path# hop 60 172.30.76.94 strict ME-D1-TGMA>config>router>mpls>path# no shutdown ME-D1-TGMA>config>router>mpls>path# back ME-D1-TGMA>config>router>mpls# lsp to-me-d1-pgca ME-D1-TGMA>config>router>mpls>lsp# to 172.30.65.1 ME-D1-TGMA>config>router>mpls>lsp# primary to- me-d1-pgca ME-D1-TGMA>config>router>mpls>lsp# no shutdown ME-D1-TGMA>config>router>mpls>lsp# exit all ME-D1-TGMA#

ME-D1-TGMA# configure service sdp 201 create ME-D1-TGMA>config>service>sdp# far-end 172.30.65.1 ME-D1-TGMA>config>service>sdp# lsp to-me-d1-pgca ME-D1-TGMA>config>service>sdp# no shutdown ME-D1-TGMA>config>service>sdp# exit all ME-D1-TGMA#

Pada ME-D1-PGCA. Perintah-perintah dibawah ini bertujuan untuk mengalihkan semua trafik dari ME-D1-PGCA menuju ME-D1-TGMA melalui hop yang kita tentukan.

ME-D1-PGCA#

ME-D1-PGCA# configure router mpls

ME-D1-PGCA>config>router>mpls# path to-me-d1-tgma ME-D1-PGCA>config>router>mpls>path# hop 10 172.30.76.93 strict ME-D1-PGCA>config>router>mpls>path# hop 20 172.30.74.2 strict ME-D1-PGCA>config>router>mpls>path# hop 30 172.30.72.97 strict ME-D1-PGCA>config>router>mpls>path# hop 40 172.30.72.34 strict ME-D1-PGCA>config>router>mpls>path# hop 50 172.30.72.38 strict ME-D1-PGCA>config>router>mpls>path# hop 60 172.30.72.125 strict ME-D1-PGCA>config>router>mpls>path# no shutdown ME-D1-PGCA>config>router>mpls>path# back ME-D1-PGCA>config>router>mpls# lsp to-me-d1-tgma ME-D1-PGCA>config>router>mpls>lsp# to 172.30.65.63 ME-D1-PGCA>config>router>mpls>lsp# primary to-me-d1-tgma ME-D1-PGCA>config>router>mpls>lsp# no shutdown ME-D1-PGCA>config>router>mpls>lsp# exit all ME-D1-PGCA#

(8)

ME-D1-PGCA>config>service>sdp# far-end 172.30.65.63 ME-D1-PGCA>config>service>sdp# lsp to-me-d1-tgma ME-D1-PGCA>config>service>sdp# no shutdown ME-D1-PGCA>config>service>sdp# exit all ME-D1-PGCA#

4.Monitoringperubahan trafik setelah dilakukantraffic engineeringpada ME-D1-IDLA padaportyang menuju ME-D1-SBUA dan ME-D1-PBMA.

Padaport1/2/2 dari utilisasi 48% menjadi 46%, karena trafik dari dan ke ME-D1-TGMA yang awalnya melalui port ini dialihkan ke dan dari port 1/2/3 melalui ME-D1-PBMA.

===============================================================

Input Output

---Octets 1066901718499248 319662774826086

Packets 1792865199405 1678293905384

Errors 4 0

---Octets 55875356 14012010

Packets 103840 94779

Errors 0 0

=============================================================== Padaport1/2/3 dari utilisasi 0% menjadi 2%. Trafik pada port ini berisi paket dari ME-D1-TGMA ke ME-D1-PGCA dan sebaliknya.

===============================================================

Input Output

(9)

---Octets 9031408658722 856848130098

Packets 8032604372 5369744025

Errors 10 0

---Octets 2066691 199404

Packets 1907 1150

Errors 0 0

=============================================================== Dari hasil implementasi terlihat ada perubahan utilisasi trafik. Dengan mengimplementasikan pada node dengan trafik yang lebih besar, pengaruh pemerataan trafik untuk antisipasi awal kongesti dan menekan packet-loss lebih signifikan.

Pembahasan

Pembahasan pada bagian ini akan menguraikan resume terhadap identifikasi masalah, usulan penyelesaian, hasil implementasi dan pengujian implementasi.

Resume Identifikasi Permasalahan

Berdasarkan rumusan masalah yang telah dipaparkan pada BAB I, yaitu terjadinya kongesti (traffic jam) padalink Metro Ethernetdan adanya kendala penambahanlink, diantaranya keterbatasan penambahanport interfacedan ketersedianfiber opticsebagai media transmisi, jadi dapat dirangkumkan suatu pertanyaan yang menjadi inti dari penelitian ini, yaitu “Bagaimana cara menekanpacket-lossakibat kongesti (traffic jam)dan bagaimana cara mengoptimalkanlinkeksistingMetro Ethernetsebelum dilakukan penambahanlink trunk?” Usulan Penyelesaian

Penyelesaian masalah yang diusulkan oleh penulis yaitu dengan “Rekayasa Trafik (traffic engineering) menggunakan LSP pada jaringanMetro Ethernet”.

Hasil Implementasi

Resume dari hasil implementasi adalah sebagai berikut :

1.Terjadi perubahan aliran trafik pada ME-D1-IDLA yang semula seluruh trafik disalurkan melalui ME-D1-SBUA menjadi disalurkan sebagian melalui ME-D1-PBMA. Trafik yang dialirkan melalui ME-D1-PBMA adalah trafik data dari ME-D1-TGMA ke ME-D1-PGCA dan sebaliknya.

2.Terjadi perubahan utilisasi trafik pada port ME-D1-IDLA, yaitu pada port 1/2/2 yang semula 48% menjadi 46%, pada port 1/2/3 yang semula 0% menjadi 2%.

(10)

Pengujian Implementasi

Berikut tahapan pengujian implementasi yang dilakukan : a.Melacak rute trafik dengan menggunakan perintah traceroute.

ME-D1-TGMA# traceroute 172.30.65.1 traceroute to 172.30.65.1, 30 hops max, 40 byte packets

1 172.30.72.126 (172.30.72.126) 3.18 ms 10.7 ms 2.66 ms 2 172.30.72.37 (172.30.72.37) 14.0 ms 2.95 ms 3.02 ms 3 172.30.72.33 (172.30.72.33) 5.76 ms 3.15 ms 3.04 ms 4 172.30.72.25 (172.30.72.25) 3.92 ms 3.93 ms 3.55 ms 5 172.30.74.229 (172.30.74.229) 3.33 ms 6.72 ms 3.27 m 6 172.30.65.1 (172.30.65.1) 3.52 ms 3.43 ms 3.49 ms

Hasil di atas menunjukkan bahwa tidak ada perbedaan rute sebelum ataupun setelah mengimplementasikan LSP. Rute yang ditampilkan berdasarkan perintah diatas adalah rute dari protokolrouting shorthest-path.

b.Monitoring utilisasi pada kondisi jaringan (ME-D1-IDLA – ME-D1-SBUA) normal. Bertujuan untuk memonitor perubahan yang terjadi pada rute pertama dan rute kedua (LSP). Hasil : kedualinktetap dialiri data, dimana trafik padalinkLSP berisi trafik dari ME-D1-TGMA ke ME-D1-PGCA dan sebaliknya.

c.Monitoring utilisasi pada kondisi jaringan (ME-D1-IDLA – ME-D1-SBUA) terganggu/putus.

Monitoring port 1/2/3 pada ME-D1-IDLA ME-D1-IDLA# monitor port 1/2/3 interval 3 rate repeat 1

===============================================================

(11)

---Octets 1069541521806036 320401982094322

Packets 1798467079923 1683476706305

Errors 5 0

---Octets 58552009 13908872

Packets 105777 95373

Errors 0 0

=============================================================== Hasil : semua trafik akan dialihkan ke port 1/2/3, dimana utilisasi 2% menjadi 48%. Pada kondisi ini, untuk trafik pada ME-D1-KAGA, ME-D1-TRAA dan ME-D1-IDLA baik dari dan menuju node tersebut yang melalui port 1/2/2 dialihkan ke port 1/2/3 pada ME-D1-IDLA oleh protokolrouting shorthest-path.

PENUTUP

Dari hasil analisa yang diperoleh dalam penelitian yang telah dibahas pada penjelasan sebelumnya, dapat diambil kesimpulan, yaitu:Traffic engineeringyang dilakukan pada ME-D1-TGMA yang memiliki utilisasi yang relatif kecil (2%) menghasilkan pengalihan trafik yang berdampak pemerataan trafik sebagai solusi mengatasi kongesti. Pemerataan trafik yang lebih signifikan dapat diperoleh dengan menerapkantraffic engineeringmenggunakan LSP di atas pada kasus dimana utilisasi trafik yang lebih besar, MPLS-TE dengan menggunakan LSP bisa digunakan untuk mengatasi kongesti yang berpotensi tingginyapacket-lossdan menghindari munculnyapacket-erroryang disebabkan rendahnya kualitaslinkdengan mengalihkan trafik melewati jaringan yang memiliki utilisasi yang lebih rendah dan kualitaslinkyang lebih baik, MPLS-TE dengan menggunakan LSP berpengaruh besar dalam menjaga dan meningkatkan kualitas layanan dengan menerapkan bersamadengan protokolrouting shorthest-path, Protokol routing shorthest-pathmenentukan rute berdasarkan nilaicostsuatu link yang terendah atau jarak terpendek, sendangkan dengan MPLS-TE menggunakan LSP kita dapat menentukan rute sendiri dengan mempertimbangkan elemen lain sepertibandwithdan kualitaslinksebagai paramater dalam menentukan jalur trafik, Proses MPLS-TE yaitu dengan membuatpath, LSP dan SDP, dan MPLS-TE dengan menggunakan LSP bisa digunakan untuk mengoptimalkan jaringan eksisting sebelum dilakukan pengembangan dengan penambahanlinksehingga langkah pengembangan yang diambil lebih efisien.

(12)

DAFTAR PUSTAKA

Andry Diatherman,Perkembangan Teknologi XDSL, Gematel, Bandung, 2007. Lammle, Todd, CCNACicso Certified Network Associate Study Guide, PT. Elex Media

Komputindo, Jakarta, 2005.

M. Ali Nuryadi,Telkom Metro Ethernet Training, Alcatel – Lucent, Jakarta, 2008. Telkom Learning Center,Pengantar MPLS, Telkom Learning Center, Bandung, 2008