5
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Teori Dasar
2.1.1 Pengertian Jaringan Komputer
Jaringan komputer (Computer Network) adalah dua atau lebih komputer yang berhubungan yang memiliki tujuan untuk berbagi data, pertukaran file data, dan mengijinkan komunikasi satu sama lain. (Bagad and Dhotre, 2008 : 1)
Komputer, printer atau perangkat keras yang terhubung dengan jaringan dikenal dengan istilah node. Jaringan komputer yang paling sederhana, terdiri dari dua buah node. Jaringan tersebut dapat disusun oleh hubungan dua buah komputer atau perangkat keras.
Komputer yang bersifat stand alone atau berdiri sendiri mempunyai banyak keterbatasan. Adanya jaringan komputer akan membuat komputer dapat melakukan banyak hal dan dapat membantu efisiensi dan efektivitas dalam dunia kerja. Sisi lain yang dapat dilihat manfaat adanya jaringan komputer adalah pertukaran data, sehingga tidak perlu lagi menggunakan media penyimpanan data seperti disket maupun flashdisk dalam melakukan pemindahan data dari satu komputer ke komputer yang lainnya.
2.1.2 Jenis Jaringan
Untuk memudahkan memahami jaringan komputer, jaringan komputer dikelompokan berdasarkan area, media transmisi, dan fungsi.
A. Berdasarkan Area
Berdasarkan luas area, maka jaringan komputer dibedakan menjadi beberapa yaitu Local Area Network (LAN), Metropolitan Area Network (MAN). (Tanenbaum, 2006:8)
• Local Area Network (LAN)
Local Area Network (LAN) adalah sebuah jaringan pribadi didalam sebuah gedung atau kampus yang berukuran sampai beberapa kilometer (Tanenbaum,2006:16). Local Area Network (LAN) seringkali digunakan untuk
menghubungkan komputer-komputer pribadi dan workstation dalam kantor perusahaan atau pabrik-pabrik untuk memakai bersama resource (misalnya:
printer) dan saling bertukar informasi.
Gambar 2.1 Local Area Network (LAN) (Sumber: Ciccarelli, 2013)
• Metropolitan Area Network (MAN)
Metropolitan Area Network (MAN) pada dasarnya merupakan versi Local Area Network (LAN) yang berukuran lebih besar dan biasanya memakai teknologi yang sama dengan Local Area Network (LAN). Metropolitan Area Network (MAN) dapat mencakup kantor-kantor perusahaan yang berdekatan atau juga sebuah kota dan dapat dimanfaatkan untuk keperluan pribadi (swasta) atau umum. Contoh yang paling terkenal yaitu jaringan TV kabel yang banyak tersedia di kota-kota. (Tanenbaum,2006:18)
Gambar 2.2 Metropolitan Area Network (MAN) (Sumber: Bagad and Dhotre, 2008 : 7)
B. Berdasarkan media transmisi
• Jaringan Berkabel (Wire Network)
Wire Network adalah jaringan komputer yang menggunakan kabel sebagai media pengantar.
Kabel yang digunakan pada jaringan komputer biasanya terbuat dari bahan tembaga. Ada juga jenis kabel lain yang dibuat menggunakan bahan Fiber Optic atau serat optik. Biasanya kabel berbahan tembaga banyak digunakan pada Local Area Network (LAN). Sedangkan untuk Metropolitan Area Network (MAN) atau Wide Area Network (WAN) banyak menggunakan kabel tembaga dan Fiber Optic (FO).
Pada wire network, ada beberapa pilihan kabel yang dapat digunakan, yaitu : kabel coaxial, kabel Twisted Pair (TP), dan kabel Fiber Optic.
• Jaringan Nirkabel (Wireless Network)
Wireless Network adalah jaringan komputer yang menggunakan gelombang radio sebagai media transmisi data, sehingga tidak memerlukan kabel. Jaringan nirkabel biasanya di gunakan pada tempat–tempat umum
seperti cafe, restaurant, mall. Jaringan nirkabel memiliki beberapa keunggulan dan kekurangan.
Keunggulan Wireless Network :
a. Proses instalasi yang lebih mudah dibandingkan wire network.
b. Dapat mencapai area yang sulit dijangkau.
c. Biaya instalasi dan perawatan lebih murah.
Kekurangan Wireless Network :
a. Interferensi dengan perangkat penghasil gelombang radio dengan frekuensi 2,4 GHz. Misalkan cordlessphone, microwave, perangkat wireless lain menggunakan frekuensi sama atau hampir sama.
b. Gelombang radio dengan frekuensi 2,4 GHz ternyata peka terhadap air. Jika ada titik-titik air (embun, hujan, dan sebagainya) di sekitar perangkat wireless maka cenderung akan terganggu. Karena energinya terabsorpsi oleh air dan akan menguapkan air, seperti perilaku sebuah kompor microwave.
c. Gelombang radio mudah terganggu oleh bangun tinggi, pohon-pohon, tembok penghalang. Energinya akan berkurang jika harus melalui benda- benda penghalang.
C. Berdasarkan Pola Pengoperasian
• Jaringan Peer to Peer (P2P)
Peer to Peer adalah jenis jaringan komputer dimana setiap komputer bisa menjadi server sekaligus client. Setiap komputer dapat menerima dan memberikan access dari dan ke komputer lain. Peer to Peer banyak diimplementasikan pada Local Area Network (LAN).
• Client Server
Client Server adalah jaringan komputer yang salah satu (boleh lebih) komputernya difungsikan sebagai server untuk melayani komputer lain.
Komputer yang dilayani oleh server disebut client.
2.1.3 Topologi Jaringan
Menurut Tanenbaum (2006), Topologi adalah suatu cara untuk menguraikan bagaimana komputer terhubung dalam jaringan komputer. Ada beberapa topologi yaitu :
• Topologi Bus
Pada topologi bus semua terminal terhubung ke jalur komunikasi.
Informasi yang hendak dikirimkan melewati semua terminal pada jalur tersebut.
Jika alamat terminal sesuai dengan alamat pada informasi yang dikirim, maka informasi tersebut akan diterima dan diproses. Jika tidak, informasi tersebut akan diabaikan terminal yang dilewatinya.
• Topologi Ring
Topologi Ring merupakan topologi titik ke titik tetapi semua terminal saling dihubungkan sehingga menyerupai lingkaran. Topologi ini diperkenalkan oleh IBM untuk mendukung protokol token ring yang diciptakan IBM. Setiap informasi yang diperoleh, di periksa alamatnya oleh terminal yang dilewatinya. Jika bukan untuknya, informasi diputar lagi sampai menemukan alamat yang benar.
• Topologi Star
Dalam topologi star, sebuah terminal pusat bertindak sebagai pengatur dan pengendali semua komunikasi data yang terjadi. Semua kontrol dalam topologi star dipusatkan pada satu titik yang dinamakan primary station dan terminal lain sebagai secondary station.
• Topologi Tree
Topologi Tree merupakan topologi dimana node – node di dalamnya terhubung secara hirarkis. Topologi tree menggabungkan 2 topologi sekaligus yaitu topologi bus dan topologi star, topologi jaringan ini meliputi beberapa kelompok konfigurasi workstation bertopologi star yang kemudian dihubungkan dalam kabel utama sebagai linier. (Sosinsky, 2009: 15).
• Topologi Mesh
Topologi Mesh menghubungkan setiap komputer secara point to point.
Artinya semua komputer akan saling terhubung satu-satu sehingga tidak dijumpai ada link yang terputus.
2.1.4 Perangkat Keras Jaringan
Perangkat keras jaringan komputer adalah perangkat yang digunakan untuk menghubungkan komputer ke komputer lainnya dalam jaringan untuk tujuan berbagi data, berbagi informasi, serta berbagai hal lainnya didalam jaringan tersebut. Macam-macam perangkat jaringan menurut Goldman(2004) yaitu:
LAN Media Alternatives
Dalam media LAN terdapat berbagai macam kabel yang digunakan menghubungkan antara satu komputer ke komputer lainnya. Macam-macam kabel yang digunakan yaitu:
• Twisted Pair
Kabel twisted pair terdiri dari beberapa kabel yang saling melilit. Ada dua jenis kabel yang termasuk didalam kabel ini yaitu Unshielded Twisted Pair (UTP) dan Shielded Twisted Pair (STP). Pada dasarnya kabel ini berfungsi sama akan tetapi UTP lebih rentan rusak akibat gelombang magnet atau elektromagnetik sedangkan STP lebih tahan.
• NIC (Network Interface Card)
NIC adalah suatu alat yang menghubungkan antara jaringan dan komputer atau workstation. Alat ini terdapat pada data-link layer didalam 7 osi layer. NIC berfungsi seperti mediator atau translator. Di satu pihak menangani permintaan client atau server didalam suatu komputer yang telah di instalasi layanan network. NIC bekerja untuk mendapatkan semua layanan jaringan untuk suatu komputer didalam jaringan komputer.
• Connector
Konektor digunakan sebagai sarana penghubung antara kabel dengan colokan NIC (Network Interface Card) yang ada pada komputer Anda. Jenis konektor ini disesuaikan dengan tipe kabel yang digunakan misalnya Konektor RJ-45 berpasangan dengan kabel UTP/STP, konektor BNC/T berpasangan dengan kabel coaxial dan konektor ST berpasangan dengan kabel fiber optic.
• Switch
Switch perangkat jaringan komputer yang berfungsi sebagai konektor/penghubung yang menerima pesan dari perangkat yang terhubung dengannya dan kemudian mengirimkan pesan hanya untuk perangkat yang pesan.
• Hub
Hub suatu alat yang digunakan untuk menyambungkan antar jaringan komputer satu dan jaringan komputer lainnya. Hub berdiri sendiri dengan beberapa jumlah port didalamnya.
• Router
Router memiliki kemampuan untuk menyaring atau menfilter data yang lalu lalang di jaringan berdasarkan aturan atau protocol tertentu. Router juga dapat mengatur pembagian bandwith yang ada pada suatu jaringan. Sama seperti hub atau switch, router juga dapat digunakan untuk menghubungkan beberapa jaringan seperti jaringan model LAN, MAN, bahkan WAN.
2.1.5 OSI Layer
Open System Interconnection (OSI) adalah sebuah model untuk jaringan komputer yang dikembangkan oleh International Organization for Standardization (ISO) di Eropa pada tahun 1977 dan diperkenalkan pada tahun 1984. OSI layer terdiri atas 7 Layer yang mempunyai peran dan fungsi berbeda satu dengan yang lainnya. Setiap Layer keduanya memiliki fungsi spesifik untuk mendukung Layer di bawahnya. (Beasley, 2009: 123).
Gambar 2.3 OSI Layer
(Sumber:http://gerakanopensource.files.wordpress.com/2011/08/osigroupedla yers1.gif)
Berikut ini fungsi dan penjelasan masing-masing layer : a. Physical Layer
Physical Layer mendefinisikan aturan data yang akan dikirim, seperti tegangan listrik, jumlah bit yang dikirim per detik, dan fisik struktur kabel dan konektor yang akan digunakan (Beasley, 2009: 123). Layer ini merupakan layer yang paling bawah dalam struktur jaringan. NIC beroperasi untuk mengkonversi data menjadi sinyal transmisi. Sinyal yang dihasilkan tergantung pada media koneksi jaringan. Transmisi ini dapat berupa analog atau digital, meskipun kedua jenis transmisi data biner. Layer physical juga mendefinisikan kedua transmisi dan tingkat di mana transmisi ini dikirim.
Contoh teknologi yang bekerja dalam layer ini adalah EIA/TIA, UTP, fiber, dan NIC.
b. Data Link Layer
Data Link Layer merupakan layer yang menangani perbaikan error/
kerusakan, mengontrol rute, dan memilih terminal pengiriman data dan terminal saat data masuk. Layer ini dianggap sebagai "Layer media access control" dimana MAC Adress didefinisikan. Ethernet 802.3 merupakan standar yang didefinisikan pada layer ini, oleh sebab itu MAC Address juga disebut Ethernet Address (Beasley, 2009: 123). Data link layer digunakan juga untuk
menentukan rute pengiriman dan mengendalikan kemacetan data agar data dapat sampai di tempat yang dituju dengan benar.
c. Network Layer
Network Layer merupakan layer yang menerima pesan keluar dan menggabungkan pesan atau segmen menjadi paket-paket, dan juga menambahkan header yang berisi informasi routing. Layer ini bertindak sebagai pengontrol jaringan (Beasley, 2009: 123). Network layer juga yang memutuskan path mana yang harus digunakan sesuai keadaan jaringan prioritas layanan dan faktor – faktor lain. Contohnya adalah IP dan IPX.
d. Transport Layer
Transport Layer merupakan layer yang berhubungan dengan integritas suatu pesan antara alamat awal dan tujuan. Layer ini berfungsi juga untuk mengontrol atau mengatur keutuhan data dari layer session dan meneruskannya ke Layer network, dan memeriksa apakah data dapat sampai ke alamat yang dituju. Contohnya adalah TCP dan UDP (Beasley, 2009: 123).
e. Session Layer
Session Layer berfungsi untuk membangun, mengatur dan memutuskan hubungan komunikasi antar terminal, mengkordinasikan proses pengiriman serta mengatur pertukaran data. Contohnya adalah NFS dan SQL. (Beasley, 2009: 123).
f. Presentation Layer
Presentation Layer berfungsi untuk menerjemahkan isi pesan yang dikirim agar dapat dimengerti oleh si penerima. Presentation layer dapat diibaratkan sebuah translator dari sebuah jaringan, sebagai data conversion, data compression, dan data encryption. Contohnya adalah ASCII dan JPEG.
(Beasley, 2009: 123).
g. Application Layer
Application Layer adalah layer yang paling dekat dengan pemakai atau user dan merupakan lapisan yang paling tinggi, lapisan ini mengatur interaksi pemakai komputer dengan program aplikasi yang dipakai, mengatur pemakaian
bersama, baik data, pengiriman file, dan pemakaian database. Contohnya adalah HTTP, FTP , dan SMTP. (Beasley, 2009: 123).
2.1.6 TCP (Transmission Control Protocol)
TCP(Transmission Control Protocol) adalah suatu protocol yang terdapat di transport layer yang memiliki konsep connection-oriented yaitu dapat membuat suatu jaringan virtual antar TCP. Hal ini mengakibatkan dapat terkirimnya data antar TCP seperti adanya jaringan khusus antar komputer sehingga jaringan lain tidak dapat melihat data-data yang dikirim atau diterima di jaringan tersebut. TCP memiliki konsep yaitu:
• Full-Duplex Communication
TCP menawarkan full-duplex communication, dimana data dapat mengalir dua arah pada saat yang sama. Setiap TCP akan mengirim dan menerima buffer, dan segmen yang bergerak dari dua arah.
• Connection-Oriented Service
TCP merupakan connection-oriented. Memliki pengertian yaitu sebelum data terhubungan antara host to host, dua proses tersebut harus melakukan negosisasi untuk membuat sesi koneksi terlebih dahulu. Dengan membuat koneksi terlebih dahulu antar host to host maka data yang dikirim harus bersegmen lengkap baru dapat melihat isi dari data tersebut.
• Reliable Service
Data yang dikirim dari sumber ke tujuan akan di pecah menjadi segmen- segmen. Setelah sampai ke tujuan maka data tersebut akan disusun kembali sesuai dengan susunan penomoran segmen tersebut.
• Connection Establishment
TCP menggunakan full-duplex communication dalam mengirim dan menerima data. Didalam mengirim dan menerima data didalam TCP menggunakan konsep three-way handshaking. Three-way handshaking adalah metode yang digunakan untuk membangun koneksi TCP socket dan membagi socket TCP melalui jaringan. Mekanisme handshaking TCP dirancang
sehingga dua komputer dapat mencoba berkomunikasi dan menegosiasikan dengan parameter koneksi TCP socket jaringan sebelum memulai komunikasi.
Proses three-way handshake yaitu:
o Ketika dua host berkomunikasi menggunakan TCP, sambungan akan dibuat sebelum data dapat ditukar.
o Memastikan perangkat tujuan ada dalam jaringan.
o Verifikasi bahwa perangkat tujuan memiliki service yang aktif.
o Menginformasikan perangkat tujuan bahwa sumber bermaksud mendirikan sebuah sesi komunikasi pada nomor port tujuan.
o Setelah komunikasi selesai sesi ditutup dan sambungan diakhiri.
Gambar 2.4 Three-ways Handshake
(Sumber:http://yonk1991.xtgem.com/post/Kuliah/semester3/Jarkom/latihan)
• Error Control
Dalam TCP terdapat error control yaitu bagian yang mengontrol data yang dikirim dan diterima. Dapat mengkoreksi kesalahan pada saat pengiriman
data antar user. TCP menggunakan tiga alat yaitu checksum, acknowledgment, dan time-out.
2.2 Teori Khusus
Pada bagian ini akan dijelaskan secara lebih khusus mengenai jaringan berbasis STP (Spanning Tree Protocol) dan HSRP (Hot Standby Router Protocol).
2.2.1 Redundancy
Redundancy digunakan untuk meningkatkan ketersediaan jaringan dengan menerapkan jalur jaringan alternatif dengan menambahkan peralatan dan kabel. memiliki beberapa jalur untuk data melintasi jaringan memungkinkan untuk suatu alur menjadi terganggu tanpa mempengaruhi konektivitas perangkat pada jaringan.
Frame broadcast bukan satu-satunya jenis frame yang dipengaruhi oleh loop. Frame unicast dikirim ke jaringan dapat mengakibatkan duplicate frame sampai diperangkat tujuan.
Kebanyakan protocol layer atas tidak dirancang untuk mengenali atau mengatasi duplicate transmisi. Secara umum, protocol yang menggunakan mekanisme urutan penomoran berasumsi bahwa transmisi telah gagal dan nomor urut telah didaur ulang untuk sesi komunikasi lain. Protocol lain berusaha untuk duplicate transmisi ke Protocol Layer atas yang tepat untuk diproses dan mungkin dibuang.
2.2.2 Spanning Tree Protocol
Menurut Roxana Stănică (2013, 79), spanning tree protocol atau yang dikenal dengan IEEE 802.1D, adalah suatu jaringan protocol yang berada di layer 2 untuk memastikan ethernet LAN bebas dari loop, STP merupakan suatu algoritma yang dibuat oleh Radia Perlman ketika bekerja untuk digital equipment corporation dan tujuan utamanya adalah memastikan pengguna tidak membuat suatu loop ketika jalur redudansi muncul di suatu jaringan.
Tugas utama STP adalah menghentikan terjadinya loop-loop network pada network layer 2 yaitu bridge dan switch. STP akan secara terus menerus
memonitor network untuk menemukan semua link, dan memastikan bahwa tidak ada loop yang terjadi. STP telah berkembang menjadi sebuah protocol yang cepat menghitung port yang harus diblokir sehingga jaringan VLAN yang telah dibuat bisa bebas dari loop.
Menurut Sysneta.com (SpanningTreeProtocol,2009), Spanning Tree Algoritma sangat penting dalam implementasi bridge pada jaringan anda.
Keuntungannya adalah sebagai berikut:
a.
Mengeliminasi bridging loopsb.
Memberikan jalur redundansi antara dua pirantic. Recovery secara automatis dari suatu perubahan topologi atau kegagalan bridge
d. Mengidentifikasikan jalur optimal antara dua piranti jaringan
Terdapat beberapa istilah di dalam Spanning Tree Protocol yang sebagai berikut:
a. Root bridge
Root Bridge merupakan suatu bridge ID terbaik yang terdapat di dalam suatu jaringan. Tujuan dari pembuatan root bridge adalah menjadi suatu titik fokus tujuan dari suatu network.
Menurut Aaron Balchunas (2014, 3) Suatu root bridge dapat ditentukan dengan 2 komponen di dalam 802.1D standard :
• 16 bit Bridge Priority
• 48 bit Mac Address
Dimana bridge dengan priority terendah akan menjadi root bridge. ketika terdapat bridge priority yang sama maka root bridge dapat ditentukan dari mac address terendah.
b. Root Port
Root Port merupakan port yang ditunjuk untuk dilewati menuju root bridge yang telah di tentukan, Root port meneruskan packet dan BPDU ke sekitarnya. Root port ditentukan dengan Path cost yang dilalui, path cost dengan nilai terendah ditentukan menjadi root port, Root bridge tidak terdapat
root port karena tujuan root port untuk menunjuk ke root bridge. Path cost ditentukan oleh bandwidth yang tersedia, makin tinggi bandwidth maka cost akan makin rendah, dapat dilihat dari gambar berikut:
Tabel 2.1 Path Cost
Bandwidth Cost
4 Mbps 250
10 Mbps 100
16 Mbps 62
45 Mbps 39
100 Mbps 19
155 Mbps 14
1 Gbps 4
10 Gbps 2
c. Bridge ID
Bridge ID menentukan sebuah kombinasi ID dari apa yang disebut bridge priority (yang bernilai 32.768 secara default pada semua switch cisco) dan MAC address dasar. Bridge dengan bridge ID terendah akan menjadi root bridge dalam network.
d. BPDU
Semua switch bertukar informasi yang digunakan dalam pemilihan root switch, seperti halnya dalam konfigurasi selanjutnya dari network. Setiap switch membandingkan parameter-parameter dalam Bridge Protocol Data Unit (BPDU) yang mereka kirim kesatu tetangga dengan yang mereka peroleh dari tetangga yang lain.
e.
Designated PortSebuah port yang telah ditentukan dari cost yang terbaik (cost lebih rendah) daripada port yang lain sebuah designated port (port yang dipilih) akan ditandai sebagai sebuah forwarding port (port yang akan men-forward frame). Setiap designated port memiliki tanggung jawab untuk melanjutkan
BPDU dan frame ke segment tersebut. Jika terdapat dua buah port yang bisa dijadikan designated port maka akan dilakukan pemilihan dengan membandingkan cost paling rendah. Port yang lain mempunyai cost lebih besar dari designated port akan dijadikan Blocked port.
f.
Blocked portBlocked port adalah port yang tidak meneruskan frame-frame, untuk menghindari loop-loop. Namun sebuah blocked port akan selalu mendengarkan frame. Blocked port ditentukan dari cost yang paling besar dibandingkan dengan port lain, blocked port akan dalam status blocking supaya tidak terjadinya looping dalam jaringan, blocked port bisa saja menjadi designated port, ketika designated port pertama mati ataupun sesuai dengan perubahan topologi yang dilakukan.
Setelah dilakukan penentuan port maka STP juga mempunyai beberapa timer yang terdapat di dalam masing-masing port serta bisa dikonfigurasi secara manual ataupun bisa memakai timer default bawaan Cisco, timer yang terdapat di dalam STP adalah sebagai berikut :
• Hello Timer
Hello Timer berfungsi untuk menentukan seberapa sering Switch mengirimkan BPDU ke switch lain. Hello Timer dapat dikonfigurasi sendiri ataupun dapat menggunakan konfigurasi manual.
• Forward Delay Timer
Forward Delay Timer berfungsi untuk menentukan berapa lama sebuah port harus tetap dalam keadaan learning dan listening selain itu timer ini juga memberikan waktu untuk STP mendeteksi adanya loop yang terjadi. Timer ini dikonfigurasi secara default adalah 15 detik tetapi dikarenakan port harus melewati dua tahap kondisi yaitu learning dan listening maka waktu yang diperlukan adalah 30 detik.
• Max Age Timer
Max Age Timer adalah waktu yang digunakan untuk menentukan suatu switch untuk menyimpan BPDU yang dikirimkan dari switch sebelah sebelum dihapus, BPDU secara default dikirimkan sekali dalam 2 detik dan jika suatu switch gagal dalam menerima BPDU dari sebelah dalam batas Max Age yang
ditentukan, maka switch tersebut akan mengasumsikan terdapatnya perubahan switching dalam topologi tersebut, sehingga STP akan secara otomatis menghapus informasi BPDU di switch tersebut. Secara default waktu yang dikonfigurasi adalah 20 detik.
Dalam STP terdapat beberapa seri status/keadaan yang bekerja dalam suatu switch sebagai berikut :
• Blocking
Secara default semua port berada dalam status blocking ketika switch dinyalakan. Blocking port yang telah dibuat tidak akan melakukan forward frames atau mempelajari MAC address tetapi blocking port akan selalu mendengar BPDU dari switch yang lain untuk mempelajari mengenai perubahan switching topology.
• Listening
Dalam tahap listening, switch port yang ditentukan harus diyakinkan tidak akan dimatikan ketika dilakukan pengeliminasian loop, listening port tidak akan melakukan forward frames ataupun mempelajari MAC address.
Tetapi listening port mendengar dan mengirim BPDU untuk berpartisipasi dalam pemilihan root bridge, root ports, dan designated port. Jika suatu listening port tidak dipilih, maka listening port akan mentransisi ulang menjadi blocking state.
• Learning
Ketika suatu port ditentukan sebagai designated port atau root port, maka status port tersebut akan berubah dari listening menjadi learning state.
Learning state dalam salah satu port switch akan mendengarkan BPDU dan mempelajari semua jalur di network switch, port dalam status learning juga bertugas mengisi table alamat MAC Address yang terdapat di switch, tetapi tidak men-forward frame data.
• Forwarding
Port yang berada di learning akan berubah menjadi forwarding state.
Forwarding port akan mengirimkan dan menerima semua frame data pada port bridge, port yang akan berubah dari learning menjadi forwarding state
adalah Designated port dan Root port.
• Disabled
Kondisi disable port merupakan port yang secara manual dimatikan oleh admin. Ketika dalam kondisi disabled maka port tersebut tidak akan menerima BPDU ataupun ikut dalam pemilihan Root bridge.
2.2.3 HSRP (Hot Standby Routing Protocol)
HSRP merupakan metode standar yang memberikan ketersediaan jaringan yang tinggi dengan menyediakan first-hop redundancy untuk IP host pada LAN IEE 802 yang dikonfigurasi dengan default gateway IP address.
Sebuah jaringan yang mempunyai high availability menyediakan sarana alternatif untuk semua infrastructure paths dan key server dapat diakses setiap saat. Serta HSRP bekerja di layer ketiga yang berkaitan dengan IP address seperti di dalam perangkat router, multi layer switch.
Dengan adanya protokol HSRP memungkinkan dua router interface untuk bekerja sama dalam menyajikan penampilan satu virtual router atau default gateway untuk host di LAN. Dengan kata lain ketika salah satu router yang terkonfigurasi dalam HSRP nya down maka link pada jaringan tersebut akan tetap berfungsi. Dikarenakan IP gateway yang dikenal host adalah IP nya virtual router (Modul CISCO Binus Center,2013).
HSRP mendefinisikan sebuah standby router, dengan satu router sebagai active router dan HSRP menyediakan gateway redudancy dengan sharing IP dan MAC address antara redundant gateway yang tergabung dalam HSRP yang sama. Router Active akan dikonfigurasi berdasarkan Tahapan berikut :
• Penentuan Active dan Standby Router/Multi Layer Switch
Dalam tahapan ini dilakukan penetapan router yang akan berperan sebagai Active Router dan satu sebagai Standby Router. Active router mempunyai tanggung jawab untuk menforward packet ke segment berikut dan membalas hello timer yang dikirimkan dari standby router, sedangkan standby router berperan untuk mengirimkan Hello Timer ke Active router untuk menentukan Active router tetap bekerja. Ketika standby router tidak menerima
balasan hello timer dari active router maka standby router akan mengirimkan death timer yang sudah ditentukan ketika death timer telah tercapai maka standby router akan mengambil Alih kinerja Active router sehingga standby router akan berperan active router. Standby router akan mengubah kinerjanya sebagai active router ketika Active Router yang asli kembali hidup dan digunakan fungsi preempt.
• Penentuan IP Virtual gateway dan Group
Dalam HSRP terdapat Istilah Virtual Gateway yang digunakan dalam penentuan gateway yang akan dituju oleh PC, Virtual Gateway adalah gateway yang dibuat untuk menjembatani dua Router atau perangkat yang bekerja dilayer 3. Virtual gateway akan dibuat sesuai dengan grup yang telah ditetapkan, didalam HSRP terdapat fungsi untuk memecahkan beberapa jaringan yang terdapat VLAN ke dalam berbagai grup. Grup yang telah dibuat bertujuan untuk membedakan gateway HSRP antar tiap VLAN, Jika tidak ditentukan grup ke dalam suatu jaringan maka HSRP akan secara default memasukin ke dalam Grup 0 untuk VLAN 1.
• Penentuan Priority dan Preempt
Suatu priority adalah angka yang akan menentukan router tersebut akan berperan sebagai Active Router atau Standby Router, semakin tingginya suatu priority maka router tersebut akan berperan menjadi Active Router sedangkan priority yang lebih rendah akan menjadi Standby router. Maksimum priority yang dapat ditetapkan adalah 256. Fitur Preempt adalah fungsi yang dikonfigurasi untuk fungsi waktu standby router berjalan karena active router mati dan active router telah hidup kembali maka active router tersebut akan mengambil alih kembali peran active router dan standby router akan kembali menjadi standby.
• Penentuan Track
Penentuan track merupakan konfigurasi optional yang dapat di implementasikan ataupun tidak. HSRP menyediakan fitur untuk router/Multi layer switch mengecek track yang ditentukan masih hidup ataupun mati.
Ketika track tersebut mati maka akan dilakukan pengalokasian route untuk melewati route standby router, sehingga paket akan tetap terkirim secara
normal.
Setelah dilakukan tahap-tahap dasar pengkonfigurasian HSRP diatas maka diperlukan juga untuk mengetahui State yang terdapat di suatu HSRP sebagai berikut :
• Initial
Tahap ini dilakukan pada kondisi pertama sebuah router dinyalakan, kondisi ini mengindikasi bahwa HSRP tidak berjalan langsung. Kondisi ini dapat dilakukan dengan perubahan konfigurasi atau ketika suatu port jalan pada pertama kali.
• Learn
Pada tahap learn router masih mempelajari dirinya sebagai active atau standby router. Router tidak mempunyai informasi yang cukup untuk menentukan dirinya sebagai peran active ataupun standby.
• Listen
Pada tahap ini router telah mengetahui arti dari Virtual Router IP address tetapi masih tidak bisa membedakan antara active atau standby.
Router perlu melakukan Listen untuk mendengar hello messages dari router lain, router yang dapat mendengar atau mengirim hello messages adalah router yang mempunya virtual IP.
• Speak
Pada tahap ini router akan mengirimkan hello messages yang beraturan dan akan berpartisipasi dalam pemilihan active atau standby router dengan membandingkan priority yang terdapat dimasing-masing router. Router dengan priority tertinggi akan menjadi active dan yang rendah akan menjadi standby. Sebuah router tidak akan dalam kondisi ini ketika tidak adanya virtual IP address.
• Standby
Setelah dilakukan penetapan Active atau Standby router. Kondisi Standby adalah kondisi yang terdapat didalam Standby router. Dalam kondisi ini standby router akan terus mengirimkan Hello timer ke router active untuk mengetahui active router tetap hidup ataupun sudah mati.
• Active
Kondisi Active terdapat dalam Active router. Kondisi ini bertugas untuk melanjutkan packet untuk Virtual Router MAC Address serta membalas ke ARP request ke Virtual Router IP address. Router ini akan secara periodik mengirimkan Hello timer kembali ke standby router dalam grup yang sama.
Terdapat istilah Timer yang ada di HSRP sebagai berikut :
• Active Timer
Active timer ini digunakan untuk mengawas Active router. Active timer akan Reset ketika router di dalam suatu grup menerima Hello message dari Active Router. Active timer ini akan hilang sama dengan ketika Hello message Expired.
• Standby Timer
Standby timer ini digunakan untuk mengawas Standby router. Standby timer akan Reset ketika di dalam suatu standby grup menerima Hello packet dari Standby Router. Standby timer ini akan hilang sama dengan ketika Hello Packet Expired.
• Hello Timer
Hello timer digunakan untuk pemberian waktu ke Hello Packet yang dikirim. Semua HSRP Router di dalam kondisi apapun akan membuat Hello packet ketika waktu ini habis.
2.2.4 Hasil Penelitian Sebelumnya
1. (Syed Muhammad Alif , RSTP : A Spaninng Tree Protocol for Obviating Count of infinity from Switched Ethernet Networks. International Journal of Computer Networks(IJN). Vol 3 Issue(1). 2011: 17-36)
Penelitian ini bertujuan untuk menjadikan Spanning Tree Protocol sebagai sistem yang bisa diandalkan dan konvergen dengan cepat menjadi Reliable Rapid Spanning Tree Protocol. Kebutuhan Spanning Tree Protocol ini dapat dirasakan yang disebabkan oleh standar Spanning Tree Protocol ini sangat berpengaruh terhadap kinerja Switch pada jaringan Ethernet. Tetapi versi Spanning Tree Protocol sekarang sangat terkenal atas kerentanan dalam masalah untuk paket data yang looping. Dikarenakan atas masalah tersebut,
protocol ini menyebabkan waktu konvergensi yang tinggi bahkan di dalam jaringan yang kecil. Alhasil terjadi berbagai kemacetan paket dalam jaringan, paket yang hilang dan keterlambatan paket yang terjadi, bahkan dapat terjadi penerusan paket yang menyebabkan paket looping dalam situasi tertentu.
Masalah yang terutama adalah Count to Infinity. Count to Infinity merupakan masalah yang timbul disebabkan oleh putusnya salah satu alat yang terdapat di router yang saling terkoneksi, routing table akan terus menambah route cost yang terdapat di jaringan, sehingga dapat menyebabkan paket yang hilang ataupun lambatnya koneksi
STP mempunyai konvergensi waktu yang sangat lambat berupa 50 detik keatas yang dikarenakan penggunaan alat pengatur waktu yang konservatif.
Hal ini juga menyebabkan STP rendah dalam penggantian protocol. Secara garis besar RSTP menpunyai konservatif waktu diantara 1-3 detik yang disebabkan oleh pendekatan yang aggresif dan optimistik. Tetapi dengan waktu konvergensi yang begitu rendah menunjukan RSTP hanya karena tidak adanya masalah Count to Infinity, selain itu kerentanan RSTP dapat berakibat negative dalam hal skalabilitas. Di sisi lain, DRSTP biasanya menunjukan waktu konvergensi dari 1-3 detik untuk mencegah masalah Count To infinity di sejumlah kasus. Tambahan, skalabilitas DRSTP biasanya dikenal lebih dari RSTP. Waktu konverensi RRSTP dengan Epoch digunakan untuk memutar waktu jalan BPDU ke Root Switch. Secara garis besar waktu RRSTP untuk mengatur waktu jalan BPDU dengan siklus paling pendek.
Sehingga dapat disimpulkan bahwa RRSTP ini dapat digunakan dalam pengamanan di dalam jaringan Ethernet terhadap Count to Infinity yang tidak diinginkan. Protocol ini juga membuat modifikasi halus di dalam struktur dan pemprosesan BPDU untuk mencapai tujuan. Selanjutnya juga dilakukan jaringan Ethernet pokok yang tersedia. RRSTP menggunakan mekanisme desentralisasi BPDU mekanisme. Dengan bantuk mekanisme ini, RRSTP dapat mengkonvergensi suatu jaringan untuk BPDU menempung jarak siklus terpendek. Secara garis besar, RRSTP dapat diharapkan menjadi protocol yang unggul dalam fitur Reabilitas, Skalabilitas, dan Ketersediaan. Sehingga Ethernet dapat digunakan dengan aman bersamaan dengan RRSTP bahkan di misi jaringan yang kritis.
2. (Rupinder Kaur, M. Vijaya Raju, B. Arun Kumar , High Availability with Redudancy Control Protocol. International Journal of Data &
Network Security. Vol 2 no. 2. 2013-03-15 : 16-19)
Sebuah gateway jaringan merupakan suatu sistem Internet yang mampu menghubungi dua jaringan bersama yang digunakan beda dengan dasar protocol. Sebuah Gateway dapat diimplementasikan dengan menggunakan perangkat lunak ke dalam suatu perangkat keras, ataupun dapat dikelompokkan keduanya. Tergantung tipe protocol yang meneruskan gateway untuk beroperasi dalam OSI Layer model manapun. Gateway diperlukan ketika suatu sistem termasuk dalam sebuah jaringan yang ingin berkomunikasi dengan jaringan lain sehingga sebuah gateway diperlukan untuk menghubungkan kedua jaringan tersebut.
Kesimpulan dari penelitian ini adalah mengeksplorasi routing protocol atau permasalahan gateway yang dapat diatasi di dalam suatu jaringan termasuk kunci manajemen. WSNS dan diskusi parameter krusial yang diperlukan untuk investigasi extensive. Penelitian ini diharapkan memotivasi penelitian kedepan yang lebih baik dan keamanan yang lebih baik serta membuat jaringan yang lebih aman.
3. (Indeerjet Kaur, Harpreet Bajay , Performance Evaluation of HSRP for Wireless Network for Fault Tolerance to Improve Quality of service.
International Journal of Engineering and Innovative Technology. Vol 3, Issue 5. November : 267-269)
Peneliti mengajukan sejumlah fault tolerance protocol di dalam literature untuk mengembangkan QOS (Quality of Service). Setiap QOS didasarkan oleh karakteristik dan property yang berbeda. Di dalam penelitian ini, peneliti mengevaluasi performa dari jaringan kampus dengan dan tanpa menggunakan HSRP di dalam routers. Protocol membuat suatu kerangka kerja antara jaringan router untuk mencapai gateway failover ketika gateway utama tidak dapat di akses. Dilakukan simulasi menggunakan Opnet IT Guru Academic edition Simulator. Dalam evaluasi performa ini, protocol di uji dalam kondisi realistic. Pengujian dilakukan untuk remote login parameter dalam jaringan.
Kesimpulan dari penelitian ini adalah di dalam ruang lingkup penelitian telah dilakukan evaluasi pengecekan performa dari jaringan hybrid dengan remote login parameter dan sebelum pemakaian HSRP di router. HSRP telah memenuhi kinerja yang dibutuhkan oleh peneliti yang memungkin sistem failover ini bekerja ketika router utama tidak bisa dilewati ataupun mati.
