7
LANDASAN TEORI
1.1 Teori Umum
1.1.1 Perangkat Jaringan
Di dalam jaringan komputer, ada 2 istilah untuk perangkat-perangkat yang digunakan, yaitu end device dan intermediary device. End device merupakan perangkat-perangkat yang menjadi pengguna dari jaringan komputer yaitu sebagai sumber atau tujuan dari pertukaran data. Setiap end device disebut juga sebagai host dan dibekali dengan perangkat yang disebut NIC ( Network Interface Card ) untuk berinteraksi dengan jaringan. Beberapa contoh end device adalah personal computer, notebook, server, printer, IP phone, tablet, dan lainnya. Intermediary device adalah perangkat-perangkat yang berfungsi sebagai penghubung antar perangkat-perangkat yang ada di dalam jaringan komputer. (CISCO CCNA Exploration 4.0 Network Fundamentals, akses tanggal 3 Oktober 2012) Berikut adalah beberapa intermediary device:
1. Switch Layer 2
Menurut McQuerry (2008:6), Switch layer 2 adalah perangkat jaringan yang digunakan sebagai pengganti hub untuk menghubungkan dua atau lebih host dan port yang bersifat full-duplex sehingga dapat mengirim dan menerima frame pada saat yang bersamaan. Switch layer 2 bekerja mirip dengan bridge yaitu mengirim frame berdasarkan alamat
mac address tujuan. Switch layer 2 disebut juga sebagai multi-port bridge.
2. Router
Router adalah perangkat yang digunakan untuk menghubungkan jaringan yang berbeda. Router bekerja dengan cara meneruskan paket berdasarkan alamat IP yang disebut routing. Router juga berfungsi sebagai pemilih jalur terbaik sehingga dapat bertukar informasi routing. Pemasangan router akan memecah broadcast domain atau area yang meneruskan paket broadcast.
3. Multi Layer Switch / Switch Layer 3
Multi Layer Switch adalah switch yang dapat melakukan proses routing. Multi Layer Switch dapat digunakan untuk menggabungkan jaringan. Multi Layer Switch adalah salah satu perangkat yang sering digunakan sekarang ini.
1.1.2 Jaringan WAN
Menurut McQuerry (2008:346), Wide Area Network atau WAN memiliki karakteristik sebagai berikut :
- WAN memiliki area cakupan yang luas - WAN diatur oleh service provider
- WAN memiliki kecepatan yang terbatas dan mahal
- WAN digunakan untuk menghubungkan LAN di satu area dengan LAN di area yang lain.
WAN dibagi menjadi 2 jenis berdasarkan hak akses yang diberikan service provider, yaitu :
- Private
Private WAN adalah jaringan WAN tertutup yang hanya dapat diakses oleh pihak-pihak yang telah menyewa jaringan WAN tersebut pada service provider. Private WAN dibagi menjadi 2, yaitu leased line dan switched WAN. Leased line WAN adalah private WAN yang disewakan hanya kepada satu pihak dan bandwidth WAN ini bersifat dedicated. Switched WAN adalah private WAN yang hak aksesnya dimiliki oleh beberapa pihak yang telah menyewa jalur WAN kepada service provider, namun pihak yang satu tidak dapat berkomunikasi dengan pihak yang lainnya.
- Public
Public WAN adalah jaringan WAN yang terbuka dan dapat diakses oleh siapa saja yang terdapat pada public WAN tersebut. Service provider yang menyewakan public WAN disebut juga sebagai Internet Service Provider atau ISP. Contoh public WAN adalah internet.
Gambar 2.1: Contoh jaringan WAN
(Sumber : CISCO CCNA Exploration 4.0 Accessing the WAN, akses tanggal 3 Oktober 2012)
Menurut Schultz (2005:38-41,44-45), WAN memiliki beberapa tantangan yang sama pada setiap teknologi WAN yaitu latency, congestion, chatty applications, dan traffic congestion. Penambahan bandwidth tidak akan menyelesaikan tantangan di atas secara overall apalagi ketika WAN yang digunakan memiliki link yang sangat panjang. Latency yang tinggi saat link pada WAN panjang sangat mempengaruhi response time dan efisiensi dari protocol yang digunakan. Congestion juga dapat mempengaruhi kinerja dari WAN, congestion dapat terjadi ketika tidak ada aturan yang mengatur alokasi bandwidth pada WAN. Aplikasi yang digunakan di jaringan juga mempengaruhi kinerja WAN. Terdapat beberapa aplikasi yang bekerja dengan sangat intensif sehingga selalu mempertukarkan data antar sumber dan tujuan.
Berikut beberapa solusi yang dapat digunakan untuk menjawab tantangan pada WAN:
Tabel 1.1 Solusi tantangan WAN (Sumber : Building a Better WAN : 44)
Skenario Solusi
Link jarak dekat (latency rendah)
QoS untuk mendapatkan response time yang diharapkan
Bandwidth terbatas Kompresi data antar lokasi
Voice over IP QoS untuk memberikan prioritas pada trafik suara
Link jauh (latency tinggi) TCP acceleration untuk mengurangi paket ACK
Aplikasi layer 7 Application-specific acceleration untuk mengurangi program chatter, file dan segment caching untuk menyimpan data yang sering digunakan di lokasi remote
1.1.3 Topologi Jaringan
Menurut Edwards & Bramante (2009:13), topologi jaringan adalah pengaturan susunan beberapa elemen seperti perangkat dan media yang membentuk jaringan. Topologi pada jaringan dibedakan menjadi 2, yaitu physical dan logical. Topologi physical mengatur bagaimana interkoneksi antar perangkat secara fisik dari segi kabel dan lokasi sehingga dapat dilihat
secara kasat mata. Topologi logical mengatur bagaimana alur paket data dalam melewati topologi fisikal.
Berikut beberapa topologi yang sering ditemukan pada jaringan: 1. Topologi Point-to-Point
Topologi Point-to-Point merupakan topologi yang paling sederhana yang hanya memiliki satu sumber dan satu tujuan informasi data. Kelebihan dari topologi ini adalah mudah untuk dimengerti dan akses yang mudah.
2. Topologi Star
Topologi star atau disebut juga topologi hub-and-spoke menggunakan perangkat intermediary sebagai penghubung host yang ada. Di topologi ini, setiap data yang dikirim akan melewati dan diproses terlebih dahulu di perangkat intermediary yang berada di tengah. Sifat topologi star dapat bervariasi tergantung dari perangkat intermediary yang digunakan, jika menggunakan hub, maka data yang dikirim akan dikeluarkan ke seluruh perangkat yang ada dan dapat terjadi collision, tetapi jika menggunakan switch, data yang lewat akan diproses dan dikirim hanya ke tujuan berdasarkan alamat MAC. Kelebihan topologi ini adalah mudah dan simpel untuk diinstalasi dan troubleshooting. Kekurangan topologi ini adalah performa jaringan tergantung dari perangkat intermediary di tengah dan dapat terjadi bottleneck.
Gambar 2.2: Topologi Star
(Sumber : Networking Self-Teaching Guide : 21) 3. Topologi Hierarchical
Topologi hierarchical mirip dengan topologi star yaitu setiap data diproses oleh perangkat ditengah, tetapi pada topologi ini, setiap perangkat menjadi node central untuk setiap anaknya menyerupai tree. Kelebihan hierarchical adalah kemudahan dalam troubleshooting. Kekurangan hierarchical adalah single-point-of-failure.
Gambar 2.3 : Topologi hierarchical (Sumber : Networking Self-Teaching Guide : 24)
1.1.4 TCP/IP
Proses transmisi data antara device yang saling terhubung dalam suatu jaringan membutuhkan protokol yang mengatur proses tersebut. Menurut Edwards & Bramante (2009:53), TCP/IP (Transport Control Protocol/Internet Protocol) adalah protokol komunikasi data yang mempersiapkan tranmisi data dari aplikasi dan menyediakan mekanisme yang diperlukan untuk mengirim dan menerima data antara dua device yang terhubung melalui jaringan fisik. TCP dan IP merupakan dua protokol berbeda yang bekerja bersama-sama sesuai dengan fungsi masing-masing. TCP berfungsi membagi data yang akan ditransmisikan dalam beberapa bagi-an kecil ybagi-ang disebut packets, kemudibagi-an menyatukbagi-an kembali bagibagi-an-bagibagi-an data tersebut sewaktu data sampai di tujuan. IP digunakan sebagai alamat sumber dan tujuan dalam transmisi data yang dilakukan. Namun, sebenarnya TCP/IP merupakan kumpulan dari beberapa protokol yang bekerja satu sama lain dalam mendukung proses transmisi data.
Awal mula berkembangnya protokol TCP/IP berasal dari penelitian oleh U.S. Department of Defense (DoD) pada tahun 1969 untuk mendukung proyek Advanced Research Projects Agency yang disebut ARPAnet. Proyek tersebut merupakan penelitian dan pengembangan teknologi untuk bidang pertahanan keamanan yang dibuat dengan menghubungkan komputer-komputer dalam suatu jaringan yang dimiliki dan dioperasikan berbagai perusahaan, instansi pemerintah, badan penelitian dan institusi lainnya dari seluruh dunia. Seiring perkembangan ARPAnet menjadi semakin besar dan pembukaan akses publik terhadap proyek tersebut, yang kemudian disebut
internet. TCP/IP menjadi protokol yang paling banyak digunakan dalam menghubungkan dan mengoperasikan berbagai jaringan di dunia.
TCP/IP Reference Model merupakan spesifikasi yang dibuat oleh ARPA sebagai standar yang dipakai pada ARPAnet dibagi dalam 4 layer yaitu Application Layer, Transport Layer, Internet Layer, dan Network Access Layer.
1.1.4.1 Application Layer
Menurut Edwards & Bramante (2009:199-224), Application Layer berkaitan dengan detil dari proses aplikasi yang terhubung melalui jaringan, yaitu dengan memastikan data yang dikirimkan dari sumber dapat dimengerti dan diproses sesampainya di tujuan. Layer ini mengabaikan proses perpindahan data yang terjadi sewaktu data dikirimkan dari sumber ke tujuan.
Berbagai protokol yang umum digunakan dalam mendukung fungsi layer ini adalah HyperText Transport Protocol (HTTP), File Transfer Protocol (FTP), Simple Mail Transfer Protocol (SMTP), dan Post Office Protocol version 3 (POP3).
1.1.4.2 Tranpost Layer
Menurut Edwards & Bramante (2009:387), Transport Layer merupakan layer penghubung antara Application Layer dengan Network Layer dengan membentuk koneksi sebelum tranmisi data dilakukan, menyediakan transmisi data yang andal dan efisien, memutus koneksi
yang telah selesai dilakukan dan melakukan pengecekan kesalahan dalam proses transmisi. Pada transport layer terdapat 2 jenis komunikasi yang dapat digunakan yaitu
1. Connection-oriented, merupakan komunikasi yang sifatnya reliable yaitu transmisi yang dilakukan antara device memerlukan pembentukan koneksi sebelum data dapat ditransmisikan. Pembentukan koneksi dilakukan dengan mengirimkan beberapa pesan antar device, proses tersebut dinamakan three-way handshake.
Gambar 2.4 : Proses Three-way Handshake (Sumber : Networking Self-Teaching Guide : 395)
Transmisi data dapat dilakukan setelah proses pembentukan koneksi berhasil dilakukan dan selama proses transmisi dilakukan terdapat beberapa hal yang diperhatikan seperti segmentasi data, reassembly data, flow control, dan identifikasi koneksi.
Tahapan terakhir yang dilakukan dalam komunikasi connection-oriented yaitu memutus koneksi yang telah selesai digunakan untuk melakukan transmisi data.
2. Connectionless, merupakan komunikasi yang tidak membutuhkan pembentukan koneksi dalam transmisi data sehingga transmisi data dapat dilakukan secara langsung sewaktu device hendak melakukan transmisi. Beberapa pengecekan dan perbaikan kesalahan dilakukan seperti verifikasi hop count, verifikasi reassembly data, dan verifikasi ukuran data.
Menurut Edwards & Bramante (2009:393), Transmission Control Protocol (TCP) adalah protokol yang berbasis connection-oriented sehingga dapat menyediakan transmisi data secara andal, mengontrol proses transmisi data, dan memastikan validitas data yang dikirimkan dengan melakukan pengecekan kesalahan. TCP melakukan proses segmentasi yaitu pemecahan data yang akan ditransmisikan ke dalam ukuran-ukuran kecil yang disebut segment. Tujuan utama proses tersebut yaitu meningkatkan efisiensi dalam transmisi data terutama jika dalam melakukan transmisi terjadi kegagalan sehingga transmisi ulang data yang gagal tidak perlu dilakukan dari awal.
TCP menggunakan sequence numbers dan acknowlegdement numbers dalam mendukung transmisi data yang andal. Sequence number adalah urutan segment pada setiap data yang ditransmisikan dan digunakan sebagai identifikasi masalah sewaktu transmisi data seperti hilangnya packet, packet berulang dan sebagainya. Selain itu, sequence numbers juga digunakan oleh device yang menerima data untuk menggabungkan kembali segments menjadi data utuh kembali. Acknowledgement numbers adalah nomor yang digunakan oleh device
penerima segments untuk memberitahukan dan memastikan kepada device pengirim bahwa segments yang ditransmisikan telah diterima dengan baik. Apabila acknowledgement numbers tidak dikirimkan oleh device penerima kepada device pengirim maka TCP akan mengirimkan ulang atau retransmission segments.
TCP dalam melakukan transmisi data mengontrol proses transmisi data yang dikirimkan dengan menggunakan mekanisme flow control. Hal ini dicapai dengan mengatur kecepatan transmisi data dari device pengirim dengan menggunakan teknik windowing yang dilakukan dengan mengatur besaran window size oleh device penerima yang kemudian diberitahukan kepada device pengirim. Windows size merupakan ukuran jumlah data ditransmisikan oleh device pengirim sebelum device penerima mengirimkan acknowledgement numbers. Menurut Huston (2000), tujuan dari teknik windowing ini adalah untuk memulai transmisi pada ukuran window yang memiliki kemungkinan loss terkecil, lalu meningkatkan ukuran window sampai pengirim mendeteksi adanya packet loss yang mengindikasi ukuran window telah melebihi kapasitas yang ada.
Metode checksum digunakan TCP untuk memastikan validitas data yang ditransmisikan. Pengecekan kesalahan transmisi data dilakukan dengan membandingkan nilai checksum yang terdapat dalam segments oleh device penerima, jika nilai checksum berbeda maka segments data yang diterima dinyatakan tidak valid dan TCP akan melakukan proses pengiriman ulang segments yang tidak valid tersebut.
Menurut Edwards & Bramante (2009:397), User Datagram Protocol (UDP) adalah protokol komunikasi data yang bersifat connectionless sehingga dalam transmisi data dilakukan secara best-effort yaitu transmisi dilakukan secara langsung sewaktu data siap untuk dikirimkan tanpa mekanisme sequencing, acknowledgement, error recovery dan flow control seperti halnya pada TCP. Oleh karena itu, proses transmisi segments pada UDP dapat saja hilang, tidak benar, dan tidak berurut.
TCP dan UDP memiliki port numbers yang digunakan untuk mengidentifikasikan proses aplikasi yang melakukan komunikasi data pada jaringan. Setiap segments yang ditransmisikan melalui TCP dan UDP memiliki port numbers sumber dan tujuan dengan nomor 0 sampai 65535. Port numbers terbagi ke dalam 3 bagian yaitu well-known ports (0 sampai 1023), registered ports (1025 sampai 49151), dan dynamic / private ports (49152 sampai 65535).
1.1.4.3 Internet Layer
Menurut McQuerry (2008:43-57), Internet Layer merupakan layer yang memiliki fungsi penting dalam mendukung transmisi data yang melewati LAN atau WAN yaitu routing dan addressing. Routing adalah proses penentuan rute dan pengiriman packet dari suatu device pada jaringan menuju ke device pada jaringan lainnya.
Addressing adalah metode pengalamatan yang digunakan untuk setiap device yang terhubung dalam jaringan. Protokol yang umumnya
digunakan yaitu Internet Protocol (IP) yang menentukan alamat secara unik berupa IP Address pada setiap devices dalam jaringan sehingga transmisi data dapat dilakukan berdasarkan alamat sumber dan tujuan masing-masing devices. IP merupakan protokol yang sifatnya connectionless dan best-effort sehingga untuk mengetahui paket data sampai dengan tujuan atau tidak memerlukan bantuan layer atas yaitu TCP.Terdapat 2 protokol IP Addressing yang umum dipakai saat ini yaitu Internet Protocol version 4 (IPv4) dan Internet Protocol version 6 (IPv6).
Internet Protocol version 4 (IPv4) terdiri dari 32 bit atau 4 byte. IPv4 terbagi menjadi 2 bagian yaitu bagian untuk jaringan yang digunakan untuk membedakan alamat IPv4 tergolong pada jaringan yang mana dan bagian untuk host yang digunakan untuk membedakan host yang satu dengan host yang lain pada satu bagian jaringan yang sama. Komputer membedakan 2 bagian yaitu bagian jaringan dan host dengan cara melakukan BinaryANDing alamat IPv4 dengan subnet mask. Saat ini, alamat IPv4 dikelompokkan menjadi 2 yaitu IPv4 public address dan private address. Public address digunakan untuk koneksi ke internet dan private address digunakan untuk pengalamatan di dalam perusahaan. Alamat private address meliputi 10.0.0.0 – 10.255.255.255, 172.16.0.0 – 172.31.255.255, dan 192.168.0.0 – 192.168.255.255.
1.1.5 Desain Jaringan
Desain jaringan adalah salah satu faktor yang mempengaruhi performa jaringan. Dengan desain jaringan yang best practice, performa jaringan
meningkat dari segi keandalan, scalability, security, dan manageability. Keandalan dicapai dengan mengimplementasikan redundancy yaitu menerapkan beberapa link sebagai link cadangan. Scalability adalah kemampuan jaringan untuk berkembang tanpa mempengaruhi kinerja jaringan yang ada. Scalability dicapai dengan mengimplementasikan perangkat jaringan dengan desain hierarchical dan link-aggregation yaitu menggabungkan beberapa linkphysical menjadi 1 buah link logical. Security dan manageability dicapai dengan menerapkan jaringan hierarchical. Desain jaringan yang umum diterapkan ada 2, yaitu hierarchical design dan CISCO Enterprise Architecture.
1.1.5.1 Hierarchical Design
Pada hierarchical design, jaringan dibagi menjadi 3 layers yang memiliki fungsi spesifik. Saat ini, hierarchical design hanya digunakan sebagai desain untuk jaringan LAN, sebelumnya desain ini juga digunakan untuk jaringan WAN. 3 layers tersebut adalah core, distribution, dan access layer. (CISCO CCNA Exploration 4.0 LAN Switching and Wireless, akses tanggal 3 Oktober 2012)
Gambar 2.5 : Hierarchical Design
(Sumber : Campus Network for High Availability Design Guide : 8)
1. Core Layer
Layer ini berfungsi sebagai backbone dari jaringan, penghubung antar layer distribution, serta layer distribution dan WAN. Karakteristik layer ini adalah very high speed forwarding switch dan routing capacity.
2. Distribution Layer
Layer ini berfungsi sebagai aggregator untuk access layer dan security untuk packet-filtering. Karakteristik layer ini adalah high speed forwarding dan routing capacity serta ACL. 3. Access Layer
Layer ini berfungsi sebagai penghubung perangkat end device pada jaringan dan security untuk end device filtering. Karakteristik layer ini adalah port security dan PoE untuk beberapa end device yang membutuhkan. Pada umumnya, access layer hanya bekerja hingga layer 2.
1.1.5.2 CISCO Enterprise Archtiecture
Pada desain ini, jaringan perusahaan dipecah menjadi beberapa modul yang sesuai fungsi dan letak dari jaringan tersebut. Pemecahan modul tersebut untuk mencapai scalability dan manageability sehingga desain menjadi lebih mudah.
Gambar 2.6 : Contoh topologi CISCO Enterprise Architecture (Sumber : CCNA Exploration 4.0 Accessing the WAN)
Adapun modul-modul di desain ini adalah : 1. Enterprise Campus
Enterprise Campus adalah modul yang digunakan untuk mendesain jaringan LAN core dari perusahaan atau kantor pusat dari perusahaan. Enterprise Campus dibagi menjadi beberapa
submodul mengikuti hierarchical design yaitu core, distribution, access, dan data center untuk campus.
2. Enterprise Edge
Enterprise Edge adalah modul yang digunakan sebagai jalan keluar bagi modul Enterprise Campus dan penghubung modul-modul lain menuju Campus. Pada modul ini, security sangat diperhatikan.
3. Enterprise Branch
Enterprise Branch adalah modul yang digunakan untuk mendesain jaringan LAN branch dari perusahaan. Satu modul ini digunakan untuk satu branch.
1.2 Teori Khusus
1.2.1 CISCO WAAS
CISCO WAAS (Wide Area Application Services) merupakan suatu kumpulan solusi optimasi WAN yang dapat mendukung dan meningkatkan kinerja aplikasi yang melalui jaringan WAN. CISCO WAAS dapat diimplementasikan melalui perangkat keras berupa appliance, dan perangkat lunak yang meliputi Express, Mobile, Virtual Appliances dan Modules.
CISCO WAAS menggunakan beberapa teknologi untuk meningkatkan kinerja WAN yang tidak hanya mengurangi pemakaian bandwidth, tapi juga menurunkan latency. Menurut Greene (2010:20), meningkatkan kinerja WAN tidak cukup hanya dengan memperbesar penyewaan bandwidth saja. Peningkatan kinerja pada jalur WAN juga
memerlukan optimasi pada tingkat protokol dan adanya traffic flow prioritization serta application-specific reduction. Hal-hal tersebut secara berurut akan dibahas pada topik Transport Flow Optimization, Compression dan Application Acceleration dengan CISCO WAAS.
1.2.2 Transport Flow Optimization
Transport Flow Optimization (TFO) pada CISCO WAAS berfungsi untuk meningkatkan kinerja TCP dengan cara mewakili nodes mengakses WAN sehingga nodes tersebut terlindungi dari permasalahan-permasalahan yang umumnya terjadi pada WAN. CISCO WAAS devices memastikan adanya ketersediaan capacity, mengurangi resiko terjadinya packet loss dan congestion serta meningkatkan throughput.
Gambar 2.7 : CISCO WAAS TFO (Sumber : brosur CISCO)
CISCO WAAS menggunakan berbagai fitur TFO untuk melakukan optimasi TCP traffic, yang meliputi:
1. Windows Scaling
Secara default, header dari TCP membatasi ukuran window penerima hingga 64 KB tetapi dengan adanya windows scaling, header
dari TCP bisa dimodifikasi sehingga Omemungkinkan besarnya window untuk mencapai 1 GB. Dengan adanya windows scaling, penerima paket TCP dapat mengirimkan informasi bahwa window penerima bisa melampaui 64 KB sehingga bandwidth yang tersedia dapat digunakan dengan lebih baik dan tidak terbatas pada besar ukuran default window yang dispesifikasikan di header TCP.
2. Optimasi Windows Size Awal
WAAS meningkatkan batas atas window size awal, dari satu sampai dua segments menjadi dua sampai empat segments (kurang lebih 4 KB). Jika koneksi yang hanya mentransmisi data yang sedikit maka window size awal yang besar dapat mengurangi waktu transmisi seperti e-mail (SMTP) dan laman web (HTTP) yang biasanya di bawah 4 KB.
3. Selective Acknowledgment (SACK)
Selective Acknowledgment (SACK) merupakan metode packet loss recovery yang lebih efisien dan transmisi ulang sehingga client dapat melakukan recovery dengan lebih cepat dibandingkan dengan mekanisme default recovery yang digunakan TCP. Secara default, TCP menggunakan skema acknowledgement kumulatif yang memaksa pengirim untuk menunggu satu roundtrip untuk mengetahui apabila packet tidak diterima oleh tujuan, atau mentransmisi ulang segments yang mungkin telah diterima dengan benar. Dengan adanya SACK, penerima dapat mengirim informasi kepada pengirim mengenai semua segments yang telah sampai dengan sukses, sehingga pengirim hanya perlu melakukan transmisi ulang untuk segment yang benar-benar tidak terkirim.
4. Binary Increase Congestion (BIC) TCP
Binary Increase Congestion (BIC) TCP merupakan protocol congestion management yang memungkinkan jaringan untuk melakukan recovery dari packet loss secara lebih cepat. Cara kerja BIC TCP adalah pada saat terjadi packet loss, BIC TCP mengurangi minimum window size penerima, kemudian BIC TCP mengatur maximum window size menjadi window size tepat saat sebelum terjadinya packet loss. Hal ini memungkinkan jaringan untuk mentransmisi traffic tanpa melakukan drop packets karena ukurannya tepat saat sebelum terjadinya packet loss dan ukuran minimum yang telah dikurangi.
1.2.3 Compression
Menurut Chou (2009:24-27), kompresi merupakan salah satu teknologi yang paling mudah diimplementasikan untuk mengatasi latency yang makin meningkat pada jalur WAN. Compression berfungsi untuk mengurangi ukuran data yang akan dikirim melalui WAN. Device akan melakukan encoding untuk mengurangi jumlah bits yang diperlukan. Device yang lain akan melakukan decoding untuk mengembalikan bentuk data kembali seperti sebelum dilakukan kompresi. Teknologi compression ini dapat mengurangi ukuran data yang ditransmisikan dengan menghapus informasi yang berlebihan sebelum mengirimnya melalui WAN. Dengan mengurangi jumlah data yang ditransfer, waktu respon dari aplikasi dapat menjadi lebih cepat dan penggunaan jaringan menjadi lebih efisien.
Apabila teknik kompresi digunakan dalam WAE untuk mengoptimalkan TCP traffic, data yang berulang akan digantikan dengan signature yang lebih pendek sebelum dikirim keluar WAN. WAE penerima kemudian akan menggunakan local redundancy library untuk merekonstruksi data sebelum mengirimnya ke tujuan akhir.
Skema kompresi WAAS didasarkan pada arsitektur shared cache di mana setiap WAE yang terlibat dalam proses compression dan decompression menggunakan local redundancy library yang sama. Saat cache yang menyimpan local redundancy library pada WAE menjadi penuh, WAAS menggunakan algoritma FIFO (First In First Out) sehingga data yang lama akan dihapus dan akan diisi dengan data yang baru.
1. Data Redundancy Elimination (DRE)
CISCO WAAS DRE merupakan implementasi Context-Aware DRE yang mencakup intelligent-application. CISCO WAAS DRE mengecek TCP traffic untuk mengidentifikasi pola data yang berulang pada tingkat byte, kemudian dengan cepat menggantikannya dengan signatures.
Aplikasi-aplikasi baru yang bermunculan memerlukan pendekatan arsitektur DRE yang baru. Demi menjawab kebutuhan ini, CISCO WAAS memperkenalkan tiga mode Contex-Aware DRE:
a. Bidirectional DRE: Data chunks dan signatures ditulis ke disk CISCO Wide Area Application Engines (WAEs) pengirim maupun penerima untuk memberikan kompresi yang optimal.
b. Unidirectional DRE: Unidirectional DRE menyediakan kompresi optimal dan secara efektif menggunakan DRE cache untuk skalabilitas yang lebih tinggi. Hanya signatures yang dicatat pada CISCO WAE sisi pengirim sedangkan signatures dan data chunks yang dicatat pada disk CISCO WAE penerima.
c. Adaptive DRE: Context-Aware DRE memilih antara mekanisme caching Bidirectional DRE dan Unidirectional DRE sesuai dengan tipe traffic aplikasi.
2. PLZ Compression
CISCO WAAS menerapkan kompresi PLZ dengan kompresi connection-oriented untuk lebih mengurangi jumlah bandwidth yang digunakan dalam koneksi TCP. Kompresi PLZ dapat digunakan secara bersamaan dengan DRE ataupun secara independen. PLZ Compression dapat memberikan kompresi tambahan hingga 5:1, tergantung pada aplikasi yang digunakan dan data ditransmisikan.
1.2.4 Application Acceleration dengan CISCO WAAS
CISCO WAAS memiliki fitur untuk mengakselerasi aplikasi secara spesifik yang telah disetujui oleh vendor aplikasinya sendiri sehingga mengurangi dampak negatif dari latency dan bandwidth serta meningkatkan waktu respon dan kinerja tanpa mengganggu kerja aplikasi tersebut. Kemampuan application-acceleration yang bisa didapat dari CISCO WAAS bekerja sesuai dengan fitur optimasi WAN dan membantu mengurangi dampak negatif dari WAN dengan menyediakan fitur-fitur seperti caching
yang aman, akselerasi protokol, batching pesan, read-ahead, write-behind, dan stream splitting. CISCO WAAS mendukung berbagai aplikasi yang dapat dipercepat melalui dukungan aplikasi secara spesifik , termasuk CIFS, MICROSOFT Windows print services, Network File System (NFS), MAPI, HTTP, Secure HTTP (HTTPS), dan enterprise video.
1.2.5 CISCO WAAS Deployment
Menurut Cisco Systems, Inc. (2012), CISCO WAAS Appliance memiliki 2 mode operasional yaitu sebagai Central Manager yang berfungsi sebagai manajemen sentral serta monitoring tools dan Application Accelerator sebagai WAN Optimizer. Instalasi CISCO WAAS meliputi penggunaan minimal 1 CISCO WAAS Appliance di setiap lokasi yang bekerja sebagai WAN Optimizer secara operasional. Penggunaan WAAS Appliance dengan mode Central Manager dapat mempermudah instalasi CISCO WAAS dengan manajemen sentral namun bersifat optional.
Beberapa teknik yang dapat digunakan untuk instalasi WAAS Appliance di setiap lokasi adalah melakukan redirection atau network interception. Setiap teknik memiliki integrasi dan interaksi yang efisien dengan network device yang berdampingan untuk meningkatkan stabilitas, skalabilitas, dan meningkatkan kinerja.
1. Physical inline deployment
CISCO WAAS Appliance dapat langsung dimasukan secara inline di antara router (atau firewall) dan switch yang berdekatan dengan menggunakan CISCO inline interception card. Dengan penggunaan fitur
fail-to-wire, bila CISCO WAAS Appliance mengalami gangguan hardware, dalam hitungan detik, appliance akan menjadi bridge (secara transparan) dan mengeluarkan dirinya dari operasi. Untuk mendapatkan optimization service yang highly available, CISCO WAAS Appliance dapat digunakan secara inline dalam sebuah serial cluster. Serial inline cluster dapat digunakan dalam data center dan kantor cabang.
Gambar 2.8: WAAS Inline Deployment (Sumber :
http://www.cisco.com/en/US/solutions/collateral/ns340/ns517/ns224/ns3 77/solution_overview_c22-490577.html akses tanggal 4 Oktober 2012) 2. Web Cache Communication Protocol version 2 (WCCPv2)
CISCO WAAS memberikan dukungan penuh untuk WCCPv2, memungkinkan penggunaan sampai dengan 32 CISCO WAAS devices dalam satu kelompok perangkat dengan load balancing, failover, dan CISCO non disruptive WAAS device insertion and removal. CISCO WAAS menyediakan kompatibilitas WCCPv2 penuh untuk integrasi yang efisien tanpa mengorbankan kinerja, skalabilitas, ataupun infrastruktur yang ada.
Gambar 2.9: WAAS WCCPv2 Deployment (Sumber :
http://www.cisco.com/en/US/solutions/collateral/ns340/ns517/ns224/ns3 77/solution_overview_c22-490577.html akses tanggal 4 Oktober 2012)
Pada WCCPv2, terdapat 2 cara redirection method yang dapat digunakan yaitu :
- L2 redirection
L2 redirection bekerja secara layer 2 pada OSI. L2 redirection hanya bekerja jika kedua perangkat berada dalam satu ip subnet yang sama. Paket yang masuk ke perangkat jaringan akan mengganti alamat layer 2 pada paket tersebut ke MAC Address WAAS Appliance dan meneruskan paket tersebut ke WAAS Appliance dan sebaliknya.
- Generic Route Encapsulation (GRE)
GRE bekerja secara layer 3 pada OSI. Ketika menggunakan GRE sebagai redirection method pada WCCP, maka paket yang
masuk akan menjadi payload dan dienkapsulasi lagi dengan header GRE yang diteruskan ke WAAS Appliance. Kedua perangkat yang terlibat dalam WCCP tidak harus berada dalam satu subnet yang sama.
