Penggunaan Protokol. . . 93
PENGGUNAAN PROTOKOL ROUTING
OPEN SHORTEST PATH FIRST (OSPF)
DI JARINGAN TCP/IP
Agus Haryawan
Jurusan Teknik Elektronika Politeknik Pratama Mulia Surakarta
ABSTRAK
TCP/IP is a set of protocols used to communicate across the internet. In TCP/IP there is a protocol that deso the process of finding communication path. This protocol is called routing protocol. One of the routing protocols used on TCP / IP network is Open Shortest Path First (OSPF) protocol.
OSPF was designed and developed as a substitute for Routing Information Protocol (RIP), which proved to have many shortcomings when applied to large and complex TCP / IP networks. This protocol included is a link-state protocol. Each node will know the topology of the entire network because each node stores a copy of an updated network map on a regular basis. Based on his complete knowledge it in its network topology, it will determine the best path to be taken to a destination.
In this article writer makes a software that simulates the calculation of the shortest path first algorithm used by the OSPF routing protocol to find the best path based on the known network topology. Programs created using Microsoft Visual Basic 6.0
Keyword: OSPF, TCP/IP, routing, protokol
LATAR BELAKANG
Dalam dunia komunikasi data komputer, dikenal istilah protokol yang mengatur bagaimana sebuah komputer berkomunikasi dengan komputer yang lain. TCP/IP
(Transmission Control
Protocol/Internet Protocol) adalah sekelompok protokol yang mengatur komunikasi data di Internet. Komputer-komputer yang terhubung
ke Internet berkomunikasi dengan protokol ini. Protokol TCP/IP terdiri dari beberapa protokol yang masing-masing bertanggung jawab atas bagian tertentu dari komunikasi data.
Untuk menghubungkan suatu komputer dengan komputer lain, suatu node harus mencari jalur komunikasi yang tepat dari sejumlah jalur yang ada. Proses pencarian jalur komunikasi dikenal dengan istilah routing sedangkan jalur komunikasi yang diperoleh disebut rute. Protokol
Penggunaan Protokol. . . 94 yang mengatur proses pencarian jalur
komunikasi atau routing ini disebut protokol routing. Dengan adanya protokol routing, penyampaian data dari satu komputer ke komputer menjadi cepat dan efisien. Proses routing di jaringan TCP/IP terjadi pada bagian yang disebut dengan lapisan internet karena pada lapisan inilah terjadi pengalamatan atau addressing.
Salah satu protokol routing yang umum digunakan pada jaringan TCP/IP adalah Open Shortest Path First (OSPF). Protokol ini memiliki banyak kelebihan dibandingkan dengan protokol RIP yang umum dipakai di jaringan TCP/IP sebelum OSPF dibuat. Saat ini pemakaian protokol OSPF sangat disarankan terutama untuk jaringan yang besar dan kompleks.
ROUTING DI JARINGAN TCP/IP Routing adalah hal yang utama pada lapisan internet di jaringan TCP/IP. Hal ini karena pada lapisan internet terjadi pengalamatan (addressing). Dalam aliran data pada arsitektur TCP/IP, data dari lapisan aplikasi disampaikan ke lapisan transport dengan diberi header TCP atau UDP tergantung jenis aplikasinya. Setelah itu segmen TCP atau UDP disampaikan ke lapisan IP dan diberi header, termasuk alamat asal dan tujuan datagram. Pada saat ini host harus melakukan routing dengan melihat tabel routing. Setelah melihat tabel routing, datagram diteruskan ke lapisan network
interface dan diberi header dengan alamat dan tujuan yang sesuai. Address Resolution Protocol (ARP)
Address Resolution Protocol
(ARP) bertugas menerjemahkan IP address ke alamat Ethernet. Penerjemahan dari IP address ke alamat Ethernet dilakukan dengan melihat sebuah tabel yang disebut sebagai cache ARP.
Tabel 1 Cache ARP
IP Address Alamat Ethernet 132.92.121.1 0:80:48:e3:d2:69 132.92.121.2 0:80:ad:17:96:34 132.92.121.3 0:20:4c:30:29:29 Proses Routing pada Host
Proses routing yang dilakukan oleh host cukup sederhana. Jika host tujuan terletak di jaringan yang sama atau terhubung langsung, IP datagram dikirim langsung ke tujuan. Jika tidak, IP datagram dikirim ke default router. Router ini yang akan mengatur pengiriman IP selanjutnya, hingga sampai ke tujuannya.
Proses Routing pada Router
Dalam menentukan pilihan arah pelewatan IP datagram, router berkonsultasi dengan tabel routing yang dimilikinya. Entri tabel routing berisi:
Alamat IP tujuan.
Alamat IP router hop berikutnya. Flag yang menyatakan jenis
routing.
Spesifikasi interface jaringan tempat datagram dilewatkan.
Penggunaan Protokol. . . 95 Tabel routing ini dihasilkan oleh
program protokol routing. Tabel Routing
Tabel 2 Tabel routing
IP Address Langsung/tidak Router No. interface 132.92.36 Langsung <kosong> 1 132.92.122 tak langsung 132.92.36.6 1
Gambar 1 Host dengan tabel routing minimal.
Kelemahan entri tabel routing secara manual adalah semakin sulit dan lama dilakukan dengan semakin membesarnya ukuran jaringan. Di samping itu, pengisian tabel routing secara manual tidak mencerminkan dinamika jaringan.
Selain kedua metode di atas, pembentukan tabel routing dapat dilakukan dengan menggunakan protokol routing. Protokol routing adalah protokol yang digunakan oleh router-router untuk saling bertukar informasi routing. Karena penggunaan protokol routing dapat mencerminkan dinamika jaringan maka metode ini disebut juga dengan routing dinamik.
Keunggulan protokol routing yang lain adalah fleksibilitas dan konfigurasi yang umumnya relatif sederhana untuk jaringan yang besar.
Routing Vektor-Jarak
Salah satu protokol yang menggunakan routing jenis ini adalah RIP. Routing ini menggunakan algoritma distance-vector atau yang juga dikenal sebagai Bellman-Ford. Kelemahan algoritma distance-vector adalah lambat dalam mengetahui perubahan jaringan dan dapat menimbulkan routing loop.
Routing Link State
Prinsip dasar routing link-state cukup sederhana. Setiap router mempunyai peta jaringan dan router kemudian menentukan rute ke setiap tujuan di jaringan berdasarkan peta tersebut. Peta jaringan disimpan router dalam bentuk basis data (database) sebagai hasil dari pertukaran informasi link-state antara router-router bertetangga di jaringan tersebut. Setiap record dalam basis data menunjukkan status sebuah jalur dalam jaringan (link-state).
Routing link-state membentuk peta jaringan dalam tiga tahap. Tahap pertama, setiap router mengenali seluruh tetangganya. Tahap berikutnya, router-router saling bertukar informasi link-state, dan tahap terakhir setiap router menghitung jarak terpendek ke setiap tujuan.
Setiap router mempunyai peta jaringan, router menghitung rute terbaik ke setiap tujuan di jaringan menggunakan algoritma Dijkstra yang umum disebut sebagai shortest path first (SPF). Algoritma Dijkstra membuat pohon dari jaringan dengan
Penggunaan Protokol. . . 96 sistem yang melakukan perhitungan
menjadi akar dari pohon tersebut. Routing link-state juga bertukar informasi dalam selang tertentu untuk mengetahui kondisi terakhir jaringan. Informasi tersebut adalah dalam bentuk paket hello yang berguna untuk memberitahu bahwa router masih aktif. Sebuah router akan menganggap router tetangganya mati jika tidak lagi mendengar paket
hello dari router tersebut setelah selang waktu tertentu.
Perubahan jaringan
menyebabkan basis data link-state berubah. Basis data yang pertama kali berubah adalah basis data pada router yang berdekatan dengan jalur yang berubah tersebut. Router harus menginformasikan perubahan ke router-router lain menggunakan paket LSA dan proses flooding. Akibat perubahan itu tentu saja router link-state harus kembali menghitung jalur terpendek ke setiap tujuan di jaringan.
Protokol Routing
Protokol routing yang umum digunakan pada jaringan TCP/IP saat ini adalah Routing Information Protocol (RIP), Open Shortest Path First (OSPF), dan Border Gateway Protocol (BGP). Protokol-protokol tersebut dimasukkan dalam kategori yang berbeda. RIP dan OSPF termasuk dalam kategori interior
gateway protocol (IGP) sedangkan BGP termasuk kategori exterior
gateway protocol (EGP). IGP ialah protokol yang menangani routing jaringan internet pada sebuah
autonomous system sementara EGP menangani routing antar autonomous
system.
Perlunya penggunaan exterior
gateway protocol didasarkan pada kenyataan bahwa interior gateway
protocol tidak dirancang untuk jaringan yang sangat besar. Akibatnya, routing jaringan TCP/IP yang terdiri atas banyak jaringan perlu menggunakan hierarki dengan membagi jaringan tersebut menjadi kumpulan autonomous system.
Interior gateway yang banyak digunakan di jaringan TCP/IP adalah RIP dan OSPF. Karakteristik kedua protokol ini berbeda dan ini menjadi dasar pemilihan penggunaan protokol routing di jaringan.
PENGGUNAAN PROTOKOL
ROUTING OSPF DI JARINGAN TCP/IP
Algoritma Link-state dan Shortest Path First pada OSPF
OSPF merupakan protokol link-state. Link merupakan suatu interface pada router. Keadaan (state) link adalah gambaran atau deskripsi interface dan hubungannya dengan router-router tetangganya. Suatu deskripsi interface dapat berupa: alamat IP interface, mask, tipe jaringan, router-router yang terhubung ke jaringan tersebut dan sebagainya. Kumpulan seluruh link-state ini membentuk suatu link-link-state database
OSPF memakai algoritma link-state untuk membuat daftar dan menghitung jalur terpendek ke semua
Penggunaan Protokol. . . 97 tujuan yang diketahui.
Langkah-langkah algoritma link-state yang sangat kompleks ini dapat disederhanakan sebagai berikut: 1. Saat inisialisasi atau adanya
perubahan informasi routing, router akan membangkitkan link-state advertisement (LSA). 2. Semua router saling
mempertukarkan link-states dengan cara flooding. Tiap router yang menerima link-state update menyimpan salinan tersebut ke dalam basis data link-state miliknya, lalu menyebarkan LSA terbarunya ke router lain.
3. Setelah basis data tiap router tersusun secara lengkap, router menghitung pohon jalur terpendek (shortest path tree) ke semua tujuan. Router memakai algoritma SPF untuk menghitung shortest path tree. Tujuan, cost dan hop berikutnya untuk mencapai tujuan tersebut membentuk tabel routing IP. 4. Jika ada perubahan dalam
jaringan OSPF, seperti perubahan cost link, penambahan jaringan atau penghapusan jaringan,
perubahan tersebut
dikomunikasikan melalui paket link-state, dan algoritma SPF harus dihitung kembali untuk mendapatkan jalur terpendek.
Jalur terpendek dihitung dengan memakai algoritma shortest path first atau algoritma Dijkstra. Biaya (cost atau metrik) dari suatu interface dalam OSPF merupakan indikasi overhead yang dibutuhkan
untuk mengirim paket melalui interface tertentu. Biaya suatu interface berbanding terbalik dengan bandwidth interface tersebut. Bandwidth yang tinggi memiliki biaya yang rendah. Rumus yang dipakai untuk menghitung cost adalah: bps) (dalam bandwidth 0 100.000.00 (cost) biaya =
Sebuah jalur semakin disukai jika biayanya semakin kecil.
OSPF memakai IP multicast dalam melakukan pertukaran paket Hello dan paket link-state update. Suatu alamat IP multicast diimplementasikan dengan memakai pengalamatan kelas D yang bernilai antara 224.0.0.0 sampai 239.255.255.255. Beberapa alamat multicast yang khusus dipakai untuk OSPF adalah:
224.0.0.5 : seluruh router OSPF harus mampu mengirim dan mendengar pada alamat ini. 224.0.0.6 : semua router DR dan BDR harus mampu mengirim dan mendengar pada alamat ini.
Pemetaan antara alamat IP multicast dan alamat MAC diatur sebagai berikut: untuk jaringan multiakses yang mendukung multicast, 23 bit terendah pada alamat IP dipakai sebagai bit-bit terendah dari alamat MAC multicast 01-00-5E-00-00-00. Misalkan 224.0.05 dipetakan ke 01-00-5E-00-00-05.
Proses dasar dalam routing OSPF adalah menghidupkan
adjacency, proses flooding, dan penghitungan tabel routing. Router-router mengirimkan paket Hello ke seluruh jaringan yang terhubung dengannya secara periodik. Jika paket
Penggunaan Protokol. . . 98 setelah selang waktu tertentu, router
tersebut dianggap mati. Selang waktu ini secara default ditentukan empat kali interval pengiriman paket Hello.
Proses flooding dimulai ketika router memiliki router tetangga yang adjacent dan proses ini hanya terjadi antara router-router yang adjacent dengan saling bertukar LSA-LSA yang terbaru saja. Dengan cara ini proses flooding tidak memberatkan jaringan dengan paket LSA. Proses
flooding terjadi ketika dalam jaringan terdapat LSA yang baru. Router-router mengirimkan LSA baru mungkin karena link-state-nya berubah (misalnya sebuah jalur terputus) atau karena LSA miliknya sudah kadaluwarsa. Sebuah LSA menjadi kadaluwarsa dalam setengah jam, jadi setidaknya setiap setengah jam terjadi flooding di jaringan.
Setiap kali basis data link-state router berubah, router kembali perlu menghitung rute terbaik dan membentuk tabel routing baru. Yang dimaksud dengan rute terbaik adalah rute dengan biaya terendah pada
shortest path tree (pohon jalur terpendek) jaringan.
Area dan Router Perbatasan Protokol routing OSPF dapat membentuk hierarki routing, yaitu dengan membagi jaringan dalam beberapa area. Setiap area menjalankan algoritma link-state yang hanya meliputi area tersebut.
Flooding dan penghitungan algoritma Dijkstra dibatasi pada area tersebut. Setiap router dalam sebuah area mengetahui topologi jaringan untuk
area tersebut dan tidak perlu mengetahui topologi jaringan area lain.
Gambar 2 Area-area dan Border Router.
Membagi jaringan menjadi beberapa area berarti memperkecil jumlah informasi routing dan mempermudah router melakukan penghitungan jalur terpendek karena basis data link-state menjadi lebih kecil.
Basis Data Link-State
OSPF sebagai routing link-state menyimpan peta jaringan dalam bentuk basis data link-state. OSPF mengenal tiga jenis jaringan dalam membuat basis data link-state:
Jaringan point-to-point Jaringan stub
Jaringan broadcast atau
non-broadcast multi access (NBMA) Basis data link-state dinyatakan dalam bentuk sebuah directed graph dengan router dan jaringan digambarkan sebagai verteks. Graph membuat edge dari verteks A ke RT2 jika dan hanya jika A terhubung dengan RT2 (digambar diberi tanda +). Gambar 9 menunjukkan representasi jaringan
Penggunaan Protokol. . . 99 dasar oleh basis data link-state OSPF.
Dalam sebuah jaringan besar, basis data link-state OSPF merupakan gabungan dari basis data kecil seperti gambar 9. (a) (b) (c) RT1 RT2 RT3 RT7 RT4 RT5 RT6 N3 N2 Ia Ib RT1 RT2 RT1 + ke RT2 + Ia + Ib + dari RT3 N2 RT3 + N2 + ke dari RT4 RT5 RT6 RT7 N3 RT4 + RT5 + RT6 + RT7 + N3 + + + + dari ke
Gambar 3 Peta jaringan dasar OSPF.
Pada gambar (a) dua buah router RT1 dan RT2 terhubung oleh jaringan point-to-point masing-masing melalui interface Ia dan Ib. Kedua interface tidak perlu diberi IP address, tetapi jika interface diberi IP address, maka representasinya berubah menjadi dua buah jaringan stub. Gambar (b) menunjukkan jaringan stub, yaitu jaringan yang hanya memiliki sebuah router saja. Datagram IP yang melalui router RT3 pasti berawal dan berakhir di jaringan N3. Gambar (c) menunjukkan jaringan broadcast atau NBMA dengan beberapa router. Jaringan seperti ini dapat menjadi transit bagi datagram IP yang berasal dan menuju jaringan lain.
Menghidupkan Adjacency
Pada saat sebuah router baru menjalankan protokol OSPF, router tersebut tidak mengetahui apa pun mengenai tetangga-tetangganya. Router kemudian mulai mengirimkan
paket Hello ke seluruh interface jaringan untuk memperkenalkan dirinya. Paket Hello dikirimkan secara teratur ke jaringan untuk mengetahui router-router apa saja yang masih aktif. Router juga mengirimkan identitas router-router tetangga yang dapat didengarnya di dalam paket Hello. Bila sebuah router menerima paket Hello yang mengandung identitas dirinya, maka router tersebut mengetahui bahwa ia dapat melakukan hubungan dua arah dengan router pengirim paket Hello tersebut.
Dua router akan dapat saling bertetangga jika memenuhi syarat-syarat sebagai berikut:
Kedua router tersebut terhubung pada suatu segmen bersama. Interface kedua router harus berada dalam area yang sama pada segmen tersebut dan berada dalam subnet yang sama.
Kedua router memiliki konfigurasi password yang sama. Kedua router memiliki Hello
interval dan dead interval yang sama. Hello interval adalah selang waktu periodik pengiriman paket Hello. Sedangkan dead interval adalah selang waktu sebelum router menganggap router tetangganya mati.
Kedua router memiliki stub area flag yang sama.
Langkah selanjutnya setelah proses pemilihan tetangga adalah adjacency. Router akan menghidupkan adjacency dengan
Penggunaan Protokol. . . 100 router tetangganya setelah
komunikasi dua arah terjadi. Router-router yang terhubung oleh jaringan point-to-point, point-to-multipoint, dan virtual link selalu adjacent. Untuk meminimalkan jumlah pertukaran informasi pada suatu jaringan broadcast dan NBMA, router-router memilih satu router untuk menjadi designated router (DR) dan satu router untuk menjadi backup designated router (BDR) pada tiap segmen multiakses. Router-router di jaringan memilih DR dan BDR berdasarkan bilangan prioritas router yang terdapat dalam paket Hello router. BDR dipilih sebagai backup jika suatu saat DR mati.
Gambar 4 Designated Router dan Backup Designate Router.
Sinkronisasi Basis Data
Spesifikasi OSPF menyatakan bahwa hanya router yang adjacent yang harus tetap sinkron satu sama lain. Proses sinkronisasi dimulai sejak router mencoba menghidupkan adjacency yaitu saat router dapat berkomunikasi dua arah dan telah terpilih sebuah Designated Router. Dua router yang mencoba menjadi adjacent saling mengirim paket
Database Description yang memberitahukan LSA router masing-masing. Fungsi paket Database
Description adalah untuk mengetahui LSA-LSA terbaru di antara kedua router. Setelah itu kedua router mulai melakukan pertukaran basis data sehingga setiap router memiliki LSA yang terbaru. Paket-paket LSA yang dipertukarkan tersebut dikirim ke IP address router menggunakan IP address multicast pada jaringan broadcast. Dua router kemudian menjadi adjacent sepenuhnya ketika kedua router itu telah memiliki semua LSA terbaru.
OSPF memulai flooding segera setelah proses pertukaran basis data dimulai. Segera setelah LSA terbaru diterima oleh sebuah router, LSA tersebut langsung dikirimkan ke router lain yang adjacent.
Diagram sinkronisasi basis data link-state ditunjukkan pada gambar 5.
Penggunaan Protokol. . . 101
DOWN
Hello (DR=0, None Seen) DOWN
RTA RTB
Hello (DR=R1, R2 and R3 Seen) TWO-WAY (Attempt on serial line in case neighbor is Down) Exstart (Master/Slave) Exchange Loading FULL FULL DD (Seq=y, M) DD (Seq=x, M) DD (Seq=x, S) DD (Seq=x+1, M) DD (Seq=x+1, S) DD (Seq=x+n, M) DD (Seq=x+n, S)
Link State Request
Link State Update Link State Request Link State Update
Gambar 5 Diagram Sinkronisasi Basis Data Link-State
Link State Advertisement
Pada saat sinkronisasi basis data dan proses flooding, router-router yang adjacent saling bertukar
link-state advertisement (LSA). OSPF mengenal lima tipe LSA sebagai berikut:
LSA tipe 1, yang merupakan router-LSA. LSA ini berasal dari seluruh router dan menunjukkan keadaan (state) interface router yang menuju sebuah area. Flooding LSA ini terbatas hanya dalam sebuah area saja.
LSA tipe 2, yang merupakan network-LSA. LSA ini berasal dari jaringan broadcast dan
NBMA. LSA ini dikirimkan oleh Designated Router jaringan bersangkutan dan berisi daftar router yang terhubung ke jaringan tersebut. LSA tipe ini juga hanya disebarkan dalam satu area saja.
LSA tipe 3 dan 4, yang merupakan summary-LSA. LSA ini berasal dari Area Border Router (ABR) dan disebarkan ke area LSA yang bersangkutan (antar area). Setiap summary-LSA berisi rute ke sebuah tujuan di luar area. LSA tipe 3 berisi rute ke jaringan dan LSA tipe 4 berisi rute ke AS Boundary Router (ASBR).
LSA tipe 5, yang merupakan AS-external-LSA. LSA ini berasal dari ASBR dan disebarkan ke seluruh autonomous system. Setiap LSA ini berisi rute ke sebuah tujuan di luar autonomous system. Pada setiap LSA ini juga terdapat alamat forwarding
sehingga rute eksternal dapat dibelokkan melalui router yang disebut pada alamat forwarding dan bukan melalui router asal LSA.
Penggunaan Protokol. . . 102
Gambar 6 Tipe-tipe paket link-state.
Ilustrasi penyebaran paket LSA ditunjukkan pada gambar 15 berikut ini.
Gambar 7 Penyebaran paket-paket LSA.
Penghitungan Tabel Routing Setelah memiliki basis data link state, setiap router menghitung pohon jalur terpendek (shortest path
tree, SPT) dengan dirinya sebagai akar pohon tersebut. Proses pembentukan tabel routing OSPF dapat dibagi menjadi beberapa langkah:
1. Menghapus tabel routing. Setiap kali menghitung tabel routing,
router menyimpan tabel routing yang lama dan membangun tabel routing yang baru dari nol. Tabel routing yang lama disimpan untuk mengetahui perubahan tabel routing.
2. Menghitung rute intra-area dengan membuat pohon jalur terpendek untuk setiap area yang terhubung dengan router itu. 3. Menghitung rute inter-area
dengan memeriksa summary-LSA, Area Border Router hanya memeriksa summary LSA untuk backbone. Area Border Router yang terhubung dengan area transit memeriksa summary-LSA untuk mencari rute terbaik melewati area transit tersebut. 4. Menghitung rute eksternal
dengan memeriksa AS-eksternal-LSA.
Backbone dan Area 0
Jika jaringan dikonfigurasikan dalam beberapa area, salah satu area harus ditandai dengan area 0. Area ini disebut dengan backbone. Biasanya, perencanaan jaringan dimulai dengan perencanaan area 0 dan selanjutnya ke area-area yang lain.
Backbone harus merupakan pusat dari seluruh area yang ada. Backbone berfungsi untuk mendistribusikan informasi routing ke seluruh area dan seluruh area (ABR) harus terhubung langsung secara fisik dengan backbone. Dengan konfigurasi seperti ini diharapkan seluruh area akan
Penggunaan Protokol. . . 103 mengarahkan informasi routing ke
backbone dan pada gilirannya backbone akan menyebarkan informasi tersebut ke area-area yang lain.
Gambar berikut
menggambarkan aliran informasi dalam jaringan OSPF:
Gambar 8 Backbone dan Area 0.
Dari gambar 16 di atas, ada beberapa macam tipe informasi routing. Rute-rute yang dibangkitkan dari dalam suatu area (dengan tujuan juga berada dalam area yang sama) disebut rute intra-area. Rute-rute ini biasanya direpresentasikan dengan huruf O dalam tabel routing IP. Rute-rute yang berasal dari area lain disebut rute inter-area atau rute
summary. Notasi untuk rute ini adalah O IA dalam tabel routing IP. Rute-rute yang berasal dari protokol-protokol routing lain (atau proses OSPF yang lain) dan dimasukkan ke dalam OSPF melalui redistribusi disebut rute eksternal. Rute-rute ini direpresentasikan dengan O E2 atau O E1 dalam tabel routing IP. Beberapa rute dengan tujuan yang
sama dipilih dalam urutan berikut ini: intra-area, inter-area, external E1, external E2. Eksternal tipe E1 dan E2 akan dijelaskan pada subbab redistribusi.
Pada diagram 16, seluruh area terhubung secara langsung dengan backbone. Dalam situasi khusus jika suatu area baru tidak dapat memiliki akses fisik langsung dengan backbone, maka area tersebut dapat dihubungkan ke backbone dengan jalur virtual (virtual link).
Virtual Links
Virtual links digunakan untuk menghubungkan area-area yang tidak mempunyai hubungan fisik ke backbone. Seperti telah dijelaskan sebelumnya, area 0 harus menjadi pusat dari seluruh area. Pada suatu kasus di mana tidak mungkin untuk menghubungkan suatu area secara langsung ke backbone, maka dipakai virtual link. Virtual link menyediakan jalur logikal untuk area seperti itu. Virtual link dibentuk di antara dua ABR yang mempunyai area bersama, dengan salah satu ABR terhubung ke backbone.
Gambar 9 Pembentukan virtual link.
Pada gambar 17 di atas area 1 tidak terhubung secara langsung ke area 0. Suatu virtual link dikonfigurasikan antara RTA dan
Penggunaan Protokol. . . 104 RTB. Area 2 sebagai area transit dan
RTB merupakan titik entry ke dalam area 0. Dengan cara ini area1 memiliki hubungan logikal ke backbone
OSPF juga menyediakan penyambungan (patching) bagian-bagian backbone yang terpisah dengan memakai virtual link. Dalam beberapa kasus, area-area 0 yang berbeda atau terpisah perlu digabung. Ini terjadi misalkan suatu organisasi ingin menyatukan dua jaringan OSPF yang terpisah menjadi satu jaringan dengan area 0 bersama. Virtual link dikonfigurasikan antar ABR yang tersambung pada area 0 dan mempunyai area bersama, seperti diilustrasikan pada gambar di bawah ini.
Gambar 10 Mem-patching dua backbone yang berbeda.
Pada gambar di atas dua area 0 digabung bersama dengan memakai virtual link. Jika tidak terdapat area bersama, sebuah area dibuat dan dijadikan sebagai area transit (area 3). Ringkasan Rute
Ringkasan rute (route
summarization) adalah konsolidasi atau penggabungan rute-rute ke dalam satu advertisement. Hal ini biasanya dilakukan pada perbatasan Area Border Router. Meskipun ringkasan rute dapat dikonfigurasikan
antara dua sembarang area, peringkasan pada arah backbone lebih menguntungkan. Dengan cara ini backbone menerima seluruh alamat-alamat aggregate dan pada gilirannya akan mengirimkan hasil ringkasan ke area-area lain. Ada dua tipe ringkasan rute:
Ringkasan Rute Inter-area
Peringkasan rute inter-area dilakukan pada ABR untuk rute-rute yang berada dalam autonomous system. Angka-angka alamat jaringan dalam area-area digabung sehingga menjadi alamat-alamat yang berurutan dalam suatu range.
Gambar 11 Ringkasan rute inter-area.
Pada gambar di atas misalkan, RTB meringkas range subnet dari 128.213.64.0 sampai dengan 128.213.95.0 ke dalam satu range 128.213.64.0 255.255.224.0. Ini dilakukan dengan me-masking 3 byte pertama dengan memakai mask 255.255.224.0. Dengan cara yang sama, RTC membangkitkan alamat ringkasan (summary address) 128.213.96.0 255.255.224.0 ke backbone.
Range-range subnet yang akan diringkas mesti berdekatan. Peringkasan yang dilakukan untuk
Penggunaan Protokol. . . 105 range-range alamat yang overlapping
dari dua router yang berbeda dapat menyebabkan paket dikirim ke tujuan yang salah. Pada gambar 4.12 peringkasan rute dapat berhasil dilakukan karena dua area tersebut memiliki dua range subnet yang berbeda yaitu 64-95 dan 96-127. Tetapi jika subnet antara area 1 dan area overlapping, area backbone akan menerima range ringkasan yang overlap dan router yang berada di tengah tidak akan tahu ke mana akan mengirimkan trafik berdasarkan alamat ringkasan tersebut.
Redistribusi rute-rute
Redistribusi Rute-rute ke dalam Jaringan OSPF
Redistribusi rute-rute ke dalam OSPF dari protokol routing lain atau routing statik akan mengakibatkan rute-rute ini menjadi rute-rute eksternal OSPF. Informasi routing yang berasal dari jaringan selain OSPF dimasukkan ke dalam protokol OSPF menggunakan LSA tipe 5, AS-external-LSA.
OSPF menggunakan dua tipe metrik eksternal: tipe1 memakai biaya internal dan biaya eksternal untuk mencapai suatu rute eksternal, sedangkan tipe 2 selalu memakai biaya rute eksternal, tidak peduli berapa pun biaya rute internalnya. Router menghitung jalur terpendek menuju rute eksternal tipe 1 dengan menjumlahkan biaya internal dan eksternal menuju rute tersebut. Jika rute eksternal menggunakan tipe 2, router melihat jalur terpendek menuju
rute tersebut hanya dari biaya eksternalnya saja.
Gambar 12 Rute eksternal tipe 1 dan tipe 2.
Pada gambar di atas, RTA meredistribusi dua rute eksternal ke dalam OSPF. N1 dan N2 memiliki biaya eksternal x. Perbedaannya adalah bahwa N1 diredistribusi ke dalam OSPF dengan memakai tipe metrik 1 dan N2 diredistribusi dengan memakai tipe metrik 2. Biaya untuk mencapai N2 dilihat dari RTB dan RTC selalu bernilai x. Sebaliknya biaya untuk mencapai N1 ditambahkan dengan biaya-biaya internal, yakni x+y jika dilihat dari RTB dan x+y+z jika dilihat dari RTC. Rute tipe 1 selalu didahulukan daripada rute tipe 2 seandainya ada dua rute yang memiliki biaya sama menuju suatu tujuan.
Redistribusi OSPF ke dalam Protokol Lain
Redistribusi OSPF ke dalam protokol selain OSPF harus mengikuti aturan yang dipakai oleh protokol tersebut. Metrik yang diterapkan harus sesuai dengan yang dipakai oleh protokol tersebut. Misalkan redistribusi ke RIP harus menerapkan metrik hitungan hop
Penggunaan Protokol. . . 106 antara 1 dan 16, di mana 1
menandakan jaringan berjarak 1 hop dan 16 menandakan jaringan tak terjangkau. Sedangkan IGRP dan EIGRP membutuhkan metrik dalam bentuk bandwidth, delay, keandalan dan beban.
Gambar 13 Redistribusi OSPF ke dalam protokol lain.
Pada gambar di atas, RTE memakai OSPF sedangkan RTA memakai RIP. RTC melakukan redistribusi antara dua protokol tersebut. Masalahnya adalah bahwa jaringan kelas C 203.250.15.0 mengandung VLSM dengan dua mask yang berbeda, 255.255.255.252 dan 255.255.255.192. RTE dapat mengenali dua subnet dalam jaringan 203.250.25.0 sedangkan RTA menganggap jaringan tersebut hanya memiliki satu subnet. Informasi tentang subnet 203.250.15.0 255.255.255.252 akan hilang dalam domain RIP. Untuk mencapai subnet tersebut, suatu rute statik harus dikonfigurasikan pada RTA.
Flowchart Program SPF
START
Masukkan data tabel topologi jaringan
entry sudah ada?
Masukkan entry ke dalam tabel routing
miliknya
Bandingkan biaya entry tersebut dengan entry miliknya
biaya entry tersebut lebih kecil?
Update entry tabel
Proses konvergen?
END Bentuk tabel routing awal
Tukarkan tabel routing dengan milik tetangga
Bandingkan tiap entry tabel tetangga dengan entry tabel miliknya
No Yes Yes No No Yes Gambar 14 Flowchart SPF
Algoritma ditulis dalam kode sebagai berikut:
Input JumlahNode
Input TabelTopologi(i,j) For all i,j ∈∈∈∈ TT(i,j) then
If Not IsEmpty TT(i,j) then Cost(i,j)=TT(i,j) Path(i,j)=j blnNeighbor=True end if end for blnConverge=False Do While blnConverge=False blnConverge=True
for i=1 To JumlahNode do for t=1 To JumlahNode do
Penggunaan Protokol. . . 107 for j=1 To JumlahNode do if IsEmpty(Cost(t,j) then Cost(i,j)=Cost(i,t)+Cost(t,j) Path(i,j)=t blnConverge=False
elseif Not IsEmpty Cost(t,j) and_
Cost(i,j)>Cost(i,t)+Cost(t,j)_ then Cost(i,j)=Cost(i,t)+Cost(t,j) Path(i,j)=t blnConverge=False end if next j next t next i Loop KESIMPULAN
Protokol routing OSPF memiliki konvergensi yang lebih baik daripada RIP.
Flooding dan penghitungan jalur terpendek pada OSPF dibatasi pada suatu area, tidak pada keseluruhan jaringan. Dengan demikian jaringan tidak terlalu dibebani dengan paket-paket link-state.
Dengan konsep pembagian jaringan dalam area-area, pertukaran informasi routing antar area pada jaringan OSPF cukup dilakukan oleh router-router perbatasan.
Protokol OSPF membutuhkan kemampuan CPU yang lebih tinggi dan memori yang lebih besar daripada yang dibutuhkan oleh protokol RIP.
Dari simulasi algoritma shortest path first menunjukkan bahwa besarnya jumlah router per area mempengaruhi stabilitas jaringan. Area dengan jumlah router yang relatif sedikit lebih stabil
daripada area dengan jumlah router yang banyak. Hal ini disebabkan pada area yang memiliki router relatif sedikit memiliki konvergensi yang relatif cepat.
DAFTAR PUSTAKA
− Sidnie Feit, “TCP/IP :
Architecture, Protocols, and Implementation”, McGraw-Hill Inc., International Edition 1996 − Fred Halsall, “Data
Communications, Computer Network, and Open Systems”, Addison-Wesley, 1996
− C. Huitema, “Routing in the
Internet”, Prentice Hall TPR, Englewood Cliffs, New Jersey, 1995
− “OSPF Design Guide”, Cisco Systems Inc., 1999
− “Microsoft Visual Basic”, Microsoft Corporation, 1999
