SIMULASI CARA KERJA JARINGAN MULTI PROTOCOL LABEL SWITCHING (MPLS)

TUGAS AKHIR

SIMULASI CARA KERJA JARINGAN

MULTI PROTOCOL LABEL SWITCHING (MPLS)

Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik pada

Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sanata Dharma

TUGAS AKHIR

Disusun oleh

THERESIA WURI OKTAVIANI

NIM : 025114002

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

SIMULATION OF

MULTI PROTOCOL LABEL SWITCHING (MPLS)

NETWORK PERFORMANCE

FINAL PROJECT

Presented as Partial Fulfillment of the Requirements To Obtain the Sarjana Teknik Degree

In Electrical Engineering

By

THERESIA WURI OKTAVIANI

Student ID Number: 025114002

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

ELECTRICAL ENGINEERING DEPARTMENT

ENGINEERING FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2007

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP

The fruits of SILENCE is PRAYERS The fruits of PRAYERS is FAITH The fruits of FAITH is LOVE The fruits of LOVE is SERVICE The fruits of SERVICE is PEACE

(Mother Teressa)

Aku bersyukur kepadaMu oleh karena kejadianku dahsyat dan ajaib.

(mazmur 139:14)

Ku persembahkan Tugas Akhir ini untuk :

1. My spirit : Tuhan Yesus Kristus &Bunda Maria

2. My lovely papa : Antonius Joseph Subari

3. My lovely mama : Pudentiana Murti

4. My lovely sisters&brothers :

Agustinus Erry Wibawanto (alm),

Bernadetta Noveni Rianadewi – Erwin Ariandhie Hamid,

Chatarina Rining Yuniartati – Yosep Nugroho Dwi Putranto

5. My little princess :

Deswantara Rheinalvi, Septyantara Rheivaldi,

Dominikus Brahmadita Eka Wijaya

6. My soulmate : Antonius Agung Yudo Darsono

7. My sweety heart : Mikhael Chevanka Aryayuda

8. My almamater

KATA PENGANTAR

Terimakasih kepada Tuhan Yesus Kristus atas rahmat, berkat, dan kasih karuniaNya yang dilimpahkan kepada penulis, sehingga perancangan dan penyusunan tugas akhir ini dapat terselesaikan dengan baik.

Perancangan dan penulisan tugas akhir ini bertujuan untuk memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana Teknik, jurusan Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma.

Dalam penyusunan tugas akhir ini, penulis banyak mendapatkan bimbingan, saran dan masukan yang sangat bermanfaat. Pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :

1. Damar Widjaja, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing yang telah meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan, dan masukan sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.

2. Seluruh Dosen Fakultas Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma Yogyakarta atas bimbingannya selama menimba ilmu di kampus ini. 3. Bapak A.J. Subari dan mama P. Murti Subari, yang selalu memberikan

semangat, dukungan, teladan, kasih sayang, doa, dan bimbingan yang tiada pernah putus.

4. Kakak-kakakku: Mbak Eny, Mas Erwin, Mbak Rining, dan Mas Nunu untuk semangat, doa, dan kasih sayang yang diberikan. Juga untuk Mas Agus yang selalu mendoakan dari tempat terindah di atas sana.

5. Pangeran-pangeran kecilku: Alvi, Aldi, dan Brahma untuk keceriaan dan kasih sayang yang selalu kalian berikan.

6. Hartaku yang paling berharga: mas Agung dan ananda Cheva untuk cinta, semangat, doa dan segalanya.

7. Rekan-rekan seperjuangan di TE’02: Charlie angels: Siska–Spadic; pecinta lotek&batagor: Pandu–Dhika; Dewo, Butet, Lina, Hugo, Komank, Hari, Broto, dkk. Juga untuk Pinto ’01, Suryo dan Merry ’03 untuk canda tawa, kebersamaan dan semangatnya selama menimba ilmu di bangku kuliah.

8. Teman–teman kos Biroe: Dian Sareebonth, Debby, Hielda, mbak Gita, untuk kehebohan, persahabatan, dukungan, dan semangatnya.

9. Pak Djito dan segenap karyawan Sekretariat Teknik, atas bantuan dalam menyelesaikan urusan kampus selama ini.

10. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, terima kasih atas bantuan dan dukungan hingga tugas akhir ini dapat terselesaikan. Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih terdapat kekurangan dan jauh dari sempurna. Oleh karena itu, segala kritik dan saran yang membangun akan penyusun terima dengan senang hati.

Penyusun mengharapkan semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak dan dapat dijadikan bahan kajian lebih lanjut.

Yogyakarta, 23 Juli 2007

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN JUDUL ... ii

HALAMAN PERSETUJUAN ... iii

HALAMAN PENGESAHAN ... iv

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... v

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP... vi

KATA PENGANTAR ... vii

DAFTAR ISI ... ix

DAFTAR GAMBAR ... xiii

DAFTAR TABEL ... xvi

DAFTAR LAMPIRAN .. ... xvii

INTISARI ... xviii

ABSTRACT ... xix

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1. Judul ... ... 1

1.2. Latar Belakang Masalah ... 1

1.3. Tujuan Penulisan ... 3

1.4. Manfaat Penulisan ... 4

1.5. Batasan Masalah ... ... 4

BAB II DASAR TEORI ... ... 6

2.1. Pengertian . ... 6

2.1.1 Protokol Jaringan …..………. .. 6

2.1.1.1 Layer pada TCP/IP ... 7

2.1.1.2 Open System Interconnection (OSI) ... 11

2.1.2 Konsep Dasar MPLS..………... 13

2.1.2.1 Enkapsulasi Paket ... 14

2.1.2.2 Distribusi Label ... 16

2.1.3 Quality of Service (QoS)………. ... 16

2.1.3.1 Integrated Service (IntServ) ... 17

2.1.3.2 Differentiated Service (DiffServ) ... 18

2.1.3.3 Konsep Pengukuran QoS dalam jaringan MPLS ... 21

2.2. Protokol MPLS ... ... . 25 2.3. Arsitektur Jaringan ... 25 2.4 Cara Kerja MPLS ... . 26 2.4.1 Alur Kerja MPLS ... 26 2.4.2 Routing pada MPLS ... . 30 2.4.2.1 Traditional routing ... 30 2.4.2.2 Hop-by-hop Routing ... 32 2.4.2.3 Explicit Routing... 33 2.5 Traffic Engineering... ... 33 2.6 Penggunaan MPLS ... 37 2.6.1 VPN dengan MPLS ... 37

2.6.1.1 Feature bagi Customer... 38

2.6.1.2 Mekanisme VPN ... ... 38

2.6.2 Generalized MPLS (GMPLS) ... 39

2.7 Keuntungan MPLS ... 40

2.7.1 Dukungan terhadap Berbagai Protokol (Multi Protocol ) ... 40

2.7.2 Indenpenden terhadap Link Layer ... 40

2.7.3 Peningkatan Kinerja ... 41

2.7.4 Rute Eksplisit ... ... 41

2.8 Visual Basic ... ... 42

BAB III PERANCANGAN PROGRAM ... ... 48

3.1 Diagram Alir Tampilan Program Keseluruhan ... 48

3.2 Aliran Data pada Jaringan MPLS ... ... 53

3.3 Traffic Engineering ... ... 56

3.4 Layout Program ... 62

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN ... 68

4.1 Menu Utama ... 68

4.2 Aliran paket data secara umum ... 70

4.3 Aliran paket data dengan empat LSR... 71

4.4 RSVP-TE ... 72

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... ... 81

5.1 Kesimpulan .. ... 81

5.2 Saran ... 82

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Protokol yang terpasang di komputer pada

window Local Area Connection Properties... 7

Gambar 2.2 Command prompt untuk melihat alamat IP yang terpasang pada komputer... 8

Gambar 2.3 Layer pada protokol TCP/IP ... 10

Gambar 2.4 Layer protokol OSI ... 11

Gambar 2.5 Struktur bingkai secara umum ... ... 12

Gambar 2.6 Arsitektur MPLS menurut RFC 3031 ... 14

Gambar 2.7 Label yang merupakan bagian dari header ... 15

Gambar 2.8 Letak label pada sebuah LSP ... 15

Gambar 2.9 DSCP pada IPv4 dan IPv6 ... 19

Gambar 2.10 MPLS dengan DiffServ... 20

Gambar 2.11 Arsitektur MPLS dalam RFC-3031 ... 26

Gambar 2.12 Cara kerja router yang digerakkan MPLS ... 27

Gambar 2.13 Traffic engineering dengan CR-LDP... 37

Gambar 2.14 Perkembangan dari IP ke GMPLS ... 40

Gambar 2.15 Tampilan Visual Basic ... 42

Gambar 3.1 Tampilan program simulasi cara kerja jaringan MPLS dengan empat buah LSR dalam jaringan ... 48

Gambar 3.2 Diagram alir simulasi cara kerja MPLS secara

keseluruhan ... 49

Gambar 3.3 Diagram alir menu utama... 50

Gambar 3.4 Diagram alir aliran paket data ... 50

Gambar 3.5 Diagram alir Traffic Engineering... 51

Gambar 3.6 Diagram alir menu help... 52

Gambar 3.7 Diagram alir submenu pengenalan program simulasi ... 52

Gambar 3.8 Diagram alir aliran paket data secara umum... 53

Gambar 3.9 Diagram alir pengiriman paket data dengan 4 LSP dan 30 jalur pilihan ... ... 56

Gambar 3.10 Diagram alir pemilihan path menggunakan protokol persinyalan traffic engineering... 57

Gambar 3.11 Diagram alir protokol RSVP-TE ... 58

Gambar 3.12 Diagram alir simulasi protokol RSVP-TE tanpa LSR rusak ... 60

Gambar 3.13 Diagram alir protokol CR-LDP... 61

Gambar 3.14 Diagram alir simulasi protokol CR-LDP tanpa LSR rusak... 62

Gambar 3.15 Layout menu utama program simulasi ... 63

Gambar 3.16 Layout aliran paket data ... 64

Gambar 3.17 Layout aliran paket data dengan empat buah LSR... 65

Gambar 3.19 Layout CR-LDP ... 66 Gambar 4.1 Tampilan menu utama... 68 Gambar 4.2 Tampilan help simulasi aliran paket data secara

umum ... 69 Gambar 4.3 Tampilan simulasi aliran paket data secara umum ... 70 Gambar 4.4 Tampilan simulasi aliran paket dengan empat LSR ... 72 Gambar 4.5 Tampilan simulasi RSVP-TE tanpa adanya

gangguan ... 73 Gambar 4.6 Tampilan simulasi RSVP-TE dengan gangguan pada LSR 1, X sebagai pengirim dan Y sebagai penerima ... 74 Gambar 4.7 Tampilan simulasi RSVP-TE dengan gangguan pada LSR 1,

Y sebagai pengirim dan X sebagai penerima ... 75 Gambar 4.8 Tampilan simulasi CR-LDP tanpa gangguan pada LSR .... 77 Gambar 4.9 Tampilan simulasi CR-LDP dengan gangguan pada LSR 4,

X sebagai pengirimdan Y sebagai penerima ... 78 Gambar 4.10 Tampilan simulasi CR-LDP dengan gangguan pada LSR 4,

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Tabel perbandingan IntServ dan DiffSer ... 20 Tabel 2.2 Tabel perbandingan CR-LDP dengan RSVP-TE ... 35

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Listing Program... L1 Pilihan LSR Rusak Pada Simulasi RSVP-TE dan CR-LDP... ... ... L24

INTISARI

Sistem komunikasi data menuntut usaha untuk mengembangkan teknologi transmisi data yang dapat menyediakan layanan yang beraneka ragam dan memiliki kapasitas tinggi. Multi Protocol Label Switching (MPLS) adalah suatu teknik untuk mengintegrasikan teknologi Asynchronous Transfer Mode (ATM) dengan Internet Protocol (IP) dalam jaringan backbone yang sama. Teknologi IP yang memiliki sistem connectionless, dibawa ke dalam sebuah teknologi yang memiliki sistem connection-oriented dengan memanfaatkan teknik switching yang ada dalam teknologi ATM.

Untuk membantu mempelajari tentang jaringan MPLS maka dibuatlah simulasi jaringan cara kerja jaringan MPLS. Program simulasi dirancang menggunakan bahasa pemrograman Visual Basic. Program simulasi yang dibuat mencakup aliran paket data secara umum, aliran paket data dengan 4 LSR, traffic

engineering berupa RSVP-TE (Resource Reservation Protocol – Traffic Engineering) dan CR-LDP (Constraint-based Routing Label Distribution Path).

Simulasi ini dapat berjalan dengan baik dan benar. Simulasi aliran paket data secara umum memvisulisasikan pentransmisian suatu paket data dalam sebuah jaringan MPLS. Simulasi aliran paket data dengan 4 LSR memvisualisasikan pentransmisian suatu paket data dalam sebuah jaringan MPLS yang terdiri atas 4 LSR. Simulasi RSVP-TE dan CR-LDP memvisualisasikan pentransmisian suatu paket data pada saat semua LSR dalam keadaan baik maupun pada saat salah satu LSR rusak.

Kata kunci : jaringan MPLS, aliran paket data secara umum, aliran paket data dengan 4 LSR, RSVP-TE, CR-LDP

ABSTRACT

Data communication system requires the continuous improvement of communication technology. Multi Protocol Label Switching (MPLS) is a technology for integrated Asynchronous Transfer Mode (ATM) with Internet

Protocol (IP) in the same backbone of network. The procedure is to take the

technology with connectionless system into a technology with connection-oriented utilized the switching in the ATM technology.

Simulation assist to learn of MPLS performance. The simulation program was design using Visual Basic programing language. This simulation program visualized the data stream in globally, data stream with 4 LSR, traffic engineering consist of RSVP-TE (Resource Reservation Protocol – Traffic Engineering) and CR-LDP (Constraint-based Routing Label Distribution Path).

The simulation program can be operated well. Simulation of the data stream in globally visualized the transmission of a data packet in the MPLS network. Simulation of the data stream with 4 LSR visualized the transmission of a data packet in the MPLS network with 4 LSR. RSVP-TE and CR-LDP simulation is well visualized the transmission of a packet data at all LSR altough at one of the LSR is broken.

Keyword: MPLS network, the flow of data packet in globally, the flow of data packet with 4 LSR, RSVP-TE, CR-LDP

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Judul

Simulasi Cara Kerja Jaringan Multi Protocol Label Switching (Simulation

of Multi Protocol Label Switching Network Performance)

1.2. Latar Belakang Masalah

Teknologi telekomunikasi saat ini berkembang sangat pesat. Berbagai teknologi dikembangkan atas dorongan kebutuhan untuk mewujudkan jaringan informasi yang dapat menyediakan layanan yang beraneka ragam, memiliki kapasitas tinggi sesuai dengan kebutuhan yang berkembang, mudah diakses dari mana dan kapan saja serta terjangkau harganya.

Beberapa teknologi telah dikembangkan untuk mewujudkan kebutuhan-kebutuhan tersebut. Teknologi ATM (Asynchronous Transfer

Mode) bersifat connection-oriented, yaitu setiap virtual circuit harus

dibangun dengan protokol persinyalan sebelum transmisi data. Teknologi ini memiliki mekanisme pemeliharaan QoS (Quality of Service) dan memungkinkan diferensiasi, namun menghadapi masalah pada skalabilitas yang mengakibatkan perlunya investasi tinggi untuk implementasinya[1].

Di lain pihak, internet dengan protokol IP (Internet Protocol)

berkembang lebih cepat. IP bersifat connectionless, yaitu routing protocol menentukan arah pengiriman paket dengan bertukar info routing. Namun IP memiliki kelemahan serius pada implementasi QoS.

MPLS (Multi Protocol Label Switching) merupakan suatu teknik untuk mengintegrasikan teknologi ATM dengan IP dalam jaringan

backbone yang sama, dengan cara membawa teknologi IP yang memiliki

sistem connectionless ke dalam sebuah teknologi yang memiliki sistem

connection-oriented dengan memanfaatkan teknik switching yang ada

dalam teknologi ATM[2]. Dengan kemampuan tersebut, MPLS merupakan cara yang efektif untuk menggabungkan kedua teknologi tersebut.

MPLS ditempatkan di jaringan inti penyedia jasa serta mengendalikan QoS, traffic engineering dan penggunaan bandwidth. Sesuai namanya, arsitektur MPLS menggunakan label untuk membedakan antara klien yang satu dengan yang lain. Di atas jaringan yang sama, titik yang memiliki label yang sama terhubung dan menjadi satu VPN, sehingga tidak perlu lagi menciptakan tunnel antar titik.

Dilihat dari sisi penyedia jasa, MPLS merupakan solusi yang baik karena fleksibel dan skalabel. Fleksibel, karena seluruh clien dapat menggunakan perangkat dan konfigurasi software yang sejenis untuk bermacam-macan jenis layanan premium (seperti VoIP, Internet, Intranet, Extranet, VPN Dial, dan lain-lain). Semua layanan bisa diaktifkan hanya

dengan perubahan parameter pada konfigurasi software. Skalabel, karena perangkat yang ada di sisi klien hanya perlu melakukan peering ke perangkat akses di sisi penyedia jasa. Clien tidak perlu melakukan

site-to-site peering meskipun ada penambahan atau pengurangan jumlah site-to-site pada

VPN clien tersebut. Semua penambahan dan pengurangan site VPN akan dideteksi secara otomatis oleh perangkat akses MPLS yang terdekat dan akan disebarluaskan ke VPN member yang lain[2].

Dengan mengetahui bahwa MPLS menawarkan mekanisme sederhana untuk rekayasa trafik yang berorientasi paket (packet oriented) dan fungsi, dengan banyak layanan serta tambahan keuntungan dengan skalabilitas yang lebih baik, penulis tertarik untuk mensimulasikan unjuk kerja dari MPLS di dalam penelitian ini.

1.3. Tujuan

Penelitian

Secara garis besar tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Menghasilkan suatu program bantu untuk memudahkan pemahaman tentang jaringan MPLS

2. Menghasilkan program simulasi untuk mengetahui kualitas layanan jaringan MPLS ketika mengirimkan paket dalam jaringannya, yaitu berupa simulasi aliran paket data pada jaringan MPLS dan traffic

1.4. Manfaat Penelitian

Diharapkan dengan adanya penelitian ini maka akan :

1. Memperkenalkan dan meningkatkan pemahaman seluruh civitas

akademika dalam pemahaman jaringan MPLS.

2. Menambah referensi tentang MPLS terutama untuk lingkungan kampus jurusan Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

1.5. Batasan Masalah

Dalam penelitian ini, penulis membatasi masalah pada beberapa hal, yaitu :

1. Simulasi terdiri atas komponen-komponen sebagai berikut : - satu buah Customer Edge Router (CER) pengirim

- satu buah Customer Edge Router (CER) penerima

- satu buah Edge Label Switched Router (ELSR) pada sisi pengirim - satu buah Edge Label Switched Router (ELSR) pada sisi penerima

- empat buah Label Switched Router (LSR) dalam jaringan MPLS 2. Simulasi traffic engineering meliputi RSVP-TE (Resource

Reservation Protocol–Traffic Engineering) dan CR-LDP

(Constraint-based Routing-Label Distribution Path).

1.6. Sistematika

Penulisan

Sistematika penulisan ini terdiri atas:

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini berisi judul, latar belakang, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian dan sistematika penulisan.

BAB II DASAR TEORI

Dasar teori akan menjelaskan konsep dasar, arsitektur protokol dan penjelasan umum mengenai bagian-bagian pada jaringan MPLS. Disertakan pula penjelasan tentang program Visual Basic yang digunakan dalam perancangan program.

BAB III PERANCANGAN PROGRAM

Dalam bab ini dijelaskan tentang diagram alir dan tampilan dari program simulasi.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab ini berisi pembahasan program dan hasil simulasi.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi kesimpulan dan saran untuk pengembangan aplikasi lebih lanjut.

BAB II DASAR TEORI

2.1. Pengertian

2.1.1. Protokol Jaringan

Agar suatu komputer dapat berkomunikasi dengan komputer lain, kedua komputer tersebut membutuhkan kesepakatan tentang tata cara berkomunikasi. Tata cara atau aturan komunikasi ini yang disebut dengan protokol. Salah satu perbedaan mendasar dari berbagai protokol jaringan adalah dari segi penamaan suatu entity, seperti komputer milik si A diberi nama xxx dan printer si B diberi nama yyy.

Ada tiga protokol yang dikenal di jaringan komputer, yaitu :

a. NetBEUI (NetBIOS Extended User Interface) menggunakan aturan penamaan dengan 16 karakter dengan 15 karakter untuk nama dan satu karakter untuk tipe dari entity.

b. IPX/SPX (Internet/Sequence Packet eXchane) merupakan pengembangan dari NetBEUI dengan penambahan kemampuan routing dan remote console.

c. TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) menggunakan aturan penamaan dengan beberapa angka numerik yang dipisahkan dengan titik (dotted decimal). TCP/IP merupakan kontrol jaringan yang paling banyak digunakan karena didorong dari kenyataan bahwa Internet menggunakan protokol TCP/IP.

Protokol yang terpasang di komputer dapat dilihat pada window Local

Area Connection Properties seperti pada Gambar 2.1. Untuk melihat window ini,

dapat dilihat pada menu Helpdesk Setting Komputer pada sub-menu Intranet[3].

Gambar 2.1. Protokol yang terpasang di komputer pada window Local Area

Connection Properties[3]

2.1.1.1. Layer pada TCP/IP

TCP/IP merupakan 2 buah protokol terpisah. TCP (Transmission Control

Protocol) berfungsi untuk manajemen pengiriman data, yaitu bagaimana caranya

agar data tersebut bisa sampai di tujuan dengan selamat dan IP (Internet Protocol) berfungsi untuk pengalamatan, yaitu bagaimana caranya membedakan antara komputer milik si A dengan printer milik si B.

Untuk IP, suatu entity (komputer, printer, server, dan lain-lain) dibedakan

dengan kombinasi beberapa angka yang dipisahkan dengan titik. Pada IP versi 4, jumlah angka yang digunakan adalah 4. Setiap angka berkisar antara 0 - 255

(berasal dari kombinasi 8 bit). Untuk melihat alamat IP yang terpasang pada komputer, dapat dilihat pada Command Prompt (Start > All Programs >

Accessories > Command Prompt) dan kemudian mengetikkan command

"ipconfig" seperti ditunjukkan pada Gambar 2.2.

Gambar 2.2. Command prompt untuk melihat alamat IP yang terpasang pada komputer[3]

Pada contoh di atas terlihat bahwa alamat IP untuk komputer tersebut adalah 10.14.201.100. Alamat ini akan berbeda dengan alamat IP di komputer

user biasanya, karena satu alamat hanya boleh dimiliki oleh satu entity[3].

Internet pada mulanya didesain dengan dua kriteria utama. Dua kriteria ini mempengaruhi dan membentuk hardware dan software yang digunakan sekarang. Kriteria tersebut meliputi beberapa hal, yaitu jaringan harus melakukan komunikasi antara para peneliti di belahan dunia yang berbeda dan memungkinkan mereka dapat berbagi dan berkomunikasi mengenai penelitian mereka satu sama lain.

Riset memerlukan berbagai komputer dari beragam platform dan arsitektur jaringan yang berbeda untuk keperluan keilmuan. Untuk itu diperlukan protocol

dan bahkan sistem jaringan yang berbeda. Lebih jauh lagi, jaringan harus merupakan jaringan komunikasi yang kuat yang mempunyai kemampuan dapat bertahan dari serangan nuklir. Rancangan ini membawa ke arah desentralisasi jaringan yang terdiri dari jaringan yang terpisah, lebih kecil, jaringan yang diisolasi yang mempunyai kemampuan otomatis bila diperlukan.

Layer (lapisan pada suatu protokol) dimaksudkan untuk benar-benar

terpisah dari satu sama lain dan juga independen. Layer tidak mengandalkan informasi detail dari layer yang lain. Arsitektur rancangan ini membuat lebih mudah untuk melakukan pemeliharaan karena layer dapat didesain ulang atau dikembangkan tanpa merusak integritas stack protocol.

Seperti halnya protokol komunikasi yang lain, maka TCP/IP juga mempunyai beberapa layer, yaitu :

a. IP (Internet Protocol) yang berperan dalam pengiriman paket data dari node ke node. IP mendahului setiap paket data berdasarkan 4 byte (untuk versi IPv4) alamat tujuan (nomor IP). Internet authorities menciptakan range angka untuk organisasi yang berbeda. Organisasi menciptakan grup dengan nomornya untuk departemen. IP bekerja pada mesin gateway yang memindahkan data dari departemen ke organisasi kemudian ke region dan kemudian ke seluruh dunia.

b. TCP (Transmission Control Protocol) berperan di dalam memperbaiki pengiriman data yang benar dari suatu clien ke server. Data dapat hilang di tengah-tengah jaringan. TCP dapat mendeteksi error atau data yang hilang dan

kemudian melakukan transmisi ulang sampai data diterima dengan benar dan lengkap.

c. Sockets yaitu merupakan nama yang diberikan kepada subrutin paket yang menyediakan akses ke TCP/IP pada kebanyakan sistem.

Aplikasi jaringan yang dapat berkomunikasi menggunakan protokol TCP/IP, aplikasi ini akan mengirimkan data melalui port yang sesuai untuk kemudian disalurkan melalui tiga layer TCP/IP yang digambarkan pada Gambar 2.3.

Gambar 2.3. Layer pada protokol TCP/IP[3]

Pada layer transport, terlihat adanya dua jenis protokol transport, yaitu TCP dan UDP (User Datagram Protocol). Perbedaan utama di antara keduanya adalah UDP lebih mementingkan kecepatan transmisi sehingga tidak mempedulikan apakah suatu data sampai dengan selamat atau tidak, sementara TCP lebih mementingkan reliabilitas, yaitu setiap data harus sampai dengan selamat[3].

2.1.1.2. Open System Interconnection (OSI)

OSI diperkenalkan dan dikembangkan oleh International Standard

Organization (ISO) dengan maksud untuk memberikan suatu standarisasi bagi

komunikasi data antar piranti (misal: komputer, terminal) yang mungkin mempunyai karakteristik yang berbeda yang terhubung ke jaringan.

Model OSI membagi fungsi komunikasi menjadi satu set hirarki layer yang terdiri dari 7 layer. Tiap layer memberi layanan yang spesifik dalam jaringan. Header-header dan layer protokol OSI, yaitu :

Aplikasi Presentasi Sesi Transport Jaringan Hubungan Data Fisik PDU Sesi PDU Presentasi

PDU Hubungan Data PDU Jaringan PDU Transport PDU Aplikasi Aplikasi Galat DLH NH DLH PH TH

Gambar 2.4. Layer protokol OSI [4]

Tiap layer terdiri dari fungsi-fungsi yang hampir sama dan antar layer mempunyai fungsi yang berbeda. Model OSI mensyaratkan bahwa fungsi setiap

Layer yang berperan penting dalam MPLS, yaitu :

a. Layer 2 (Lapisan Hubung Data/Data Link Layer)

Tanggungjawab untuk menyediakan fasilitas pengiriman bit data dari satu titik (node) ke titik lain. Node adalah piranti-piranti yang dapat berkomunikasi dan terhubung dengan jaringan. Data link layer ini lebih rendah dibanding

layer yang lain dan berfungsi menyediakan mekanisme pengalamatan yang

memungkinkan pesan yang dikirim sampai ke tujuan benar. Selain itu, menerjemahkan pesan-pesan dari layer yang lebih tinggi menjadi bit-bit yang dapat ditransmisikan oleh physical layer. Untuk layer yang lebih atas pada prinsipnya layanan yang diberikan adalah kendali dan deteksi galat, sehingga

layer di atas data link ini menganggap bahwa jalur transmisi yang akan

dilewati bebas dari galat.

Layer ini juga membentuk pesan dari layer yang lebih tinggi menjadi

bingkai data yang akan ditransmisikan melalui physical layer. Struktur bingkai secara umum pada Gambar 2.5.

Bendera Alamat Kendali Data FCS Bendera Gambar 2.5. Struktur bingkai secara umum[4]

b. Layer 3 (Lapisan Jaringan/Network Layer)

Pada suatu internetwork tiap jaringan di dalamnya diidentifikasikan secara

unik oleh alamat jaringan. Pada network layer, pesan dari layer yang lebih tinggi akan mendapatkan penambahan header yang berupa alamat asal dan tujuan jaringan. Informasi alamat jaringan digunakan untuk mengirim pesan

ke jaringan yang benar. Proses perutean paket ke jaringan yang benar ini disebut routing. Layer jaringan mengendalikan routing dan penyambungan (switching) pesan yang tidak bergantung pada jaringan yang sedang digunakan. Layer jaringan beroperasi secara independen terlepas dari media fisik.

Pada dasarnya fungsi paling utama dari layer ini adalah melakukan penyambungan, routing, penomoran, kendali kanal logika, kendali aliran, pemecahan dan penggabungan pesan. Layer ini tidak mutlak harus digunakan dalam suatu jaringan. Jika jaringan itu hanya merupakan suatu koneksi data yang sederhana tidak memerlukan jaringan yang luas maka layer jaringan ini tidak perlu digunakan dan dapat dihilangkan. Koneksi sederhana ini misalnya koneksi titik ke titik atau multi titik ke LAN[4].

2.1.2. Konsep Dasar MPLS

Teknologi ATM dan Frame Relay bersifat connection-oriented, yaitu setiap virtual circuit harus dibentuk dengan protokol persinyalan sebelum ditransmisikan. IP bersifat connectionless, yaitu protokol routing menentukan arah pengiriman paket dengan bertukar info routing. MPLS mewakili konvergensi kedua pendekatan ini.

MPLS adalah arsitektur jaringan yang didefinisikan oleh IETF (Internet

Engineering Task Force) untuk memadukan mekanisme label swapping di layer

dua dengan routing di layer 3 untuk mempercepat pengiriman paket. Arsitektur MPLS dipaparkan dalam RFC (Request for Comments)-3031.

Gambar 2.6. Arsitektur MPLS menurut RFC 3031 [1]

Jaringan MPLS terdiri atas sirkit yang disebut Label Switched Path (LSP), yang menghubungkan titik-titik yang disebut Label Switched Router (LSR). LSR pertama dan terakhir disebut ingress dan egress. Setiap LSP dikaitkan dengan sebuah Forwarding Equivalence Class (FEC), yang merupakan kumpulan paket yang menerima perlakuan forwarding yang sama di sebuah LSR. FEC diidentifikasikan dengan pemasangan label.

Untuk membentuk LSP, diperlukan suatu protokol persinyalan. Protokol ini menentukan forwarding berdasarkan label pada paket. Label yang pendek dan berukuran tetap mempercepat proses forwarding dan mempertinggi fleksibilitas pemilihan path. Hasilnya adalah network datagram yang bersifat lebih

connection-oriented[1].

2.1.2.1. Enkapsulasi Paket

Tidak seperti ATM yang memecah paket-paket IP, MPLS hanya melakukan enkapsulasi paket IP, dengan memasang header MPLS. Header MPLS terdiri atas 32 bit data, termasuk 20 bit label, tiga bit eksperimen, satu bit

identifikasi stack, dan delapan bit TTL (Time To Live). Label adalah bagian dari

header yang memiliki panjang bersifat tetap dan merupakan satu-satunya tanda

identifikasi paket. Label digunakan untuk proses forwarding, termasuk proses

traffic engineering.

Gambar 2.7. Gambar label yang merupakan bagian dari header[1]

Sedangkan untuk letak label pada sebuah LSP dapat dilihat pada Gambar 2.8.

Gambar 2.8. Gambar letak label pada sebuah LSP[5]

Setiap LSR memiliki tabel yang disebut label-swiching table. Tabel itu berisi pemetaan label masuk, label keluar, dan link ke LSR berikutnya. Saat LSR menerima paket, label paket akan dibaca, kemudian diganti dengan label keluar, lalu paket dikirimkan ke LSR berikutnya.

Selain paket IP, paket MPLS juga bisa dienkapsulasikan kembali dalam paket MPLS. Maka sebuah paket bisa memiliki beberapa header. Dan bit stack

pada header menunjukkan apakah suatu header sudah terletak di dasar tumpukan

header MPLS itu[1].

2.1.2.2. Distribusi Label

Untuk menyusun LSP, label-switching table di setiap LSR harus dilengkapi dengan pemetaan dari setiap label masukan ke setiap label keluaran. Proses melengkapi tabel ini dilakukan dengan protokol distribusi label. Hal ini hampir sama dengan protokol persinyalan di ATM, sehingga sering juga disebut protokol persinyalan MPLS. Salah satu protokol ini adalah LDP (Label

Distribution Protocol).

LDP hanya memiliki feature dasar dalam melakukan forwarding. Untuk meningkatkan kemampuan mengelola QoS dan traffic engineering, beberapa protokol distribusi label lain telah dirancang dan dikembangkan juga. Yang paling banyak disarankan adalah CR-LDP (Constraint-based Routing Label Distribution

Protocol) dan RSVP-TE (Resource Reservation Protocol dengan ekstensi Traffic

Engineering)[1].

2.1.3. Quality of Service (QoS)

QoS adalah kemampuan dalam menjamin pengiriman arus data penting atau dengan kata lain kumpulan dari berbagai kriteria performansi yang menentukan tingkat kepuasan penggunaan suatu layanan. Networking manager membutuhkan QoS, karena berbagai hal di antaranya adalah :

b. bisa mengontrol latency,

c. bisa menyediakan SLA (Service Level Agreement) yang dapat dikuantifikasi, d. bisa membuat beberapa level QoS untuk banyak langganan.

Dalam hubungan antara jaringan yang memiliki IP kurang, komitmen QoS yang benar sangat sulit diberikan[6]. Beberapa skema telah diajukan untuk mengelola QoS dalam jaringan IP. Dua skema utama adalah Differentiated

Service (DiffServ) dan Integrated Service (IntServ). IntServ bertujuan

menyediakan sumberdaya seperti bandwidth untuk traffic dari ujung ke ujung. Sementara DifServ bertujuan membagi traffic atas kelas-kelas yang kemudian diberi perlakuan yang berbeda[1].

DiffServ atau IntServ dengan RSVP sangat terbatas dari segi fleksibilitas dan skalabilitas dan tidak cukup memadai dalam jaringan yang muatannya berat. Layanan berorientasi sambungan memiliki kemampuan QoS dan traffic

management yang sangat kuat. MPLS menggunakan kerangka kerja berorientasi

sambungan dan memberikan landasan untuk kontrak-kontrak traffic QoS yang handal[6].

2.1.3.1. Integrated Service (IntServ)

IntServ (RFC-1633) terutama ditujukan untuk aplikasi yang peka terhadap tundaan dan keterbatasan bandwidth, seperti video conference dan VoIP. Arsitekturnya berdasar sistem pencadangan sumberdaya per aliran trafik. Setiap aplikasi harus mengajukan permintaan bandwidth, baru kemudian melakukan transmisi data. Model layanan IntServ adalah Guaranteed-service (RFC-2212),

layanan dengan batas bandwidth dan delay yang jelas. Controlled-load service (RFC-2211), yaitu layanan dengan persentase delay statistik yang terjaga. Layanan ketiga, yang paling jelek, adalah layanan best-effort, yang hanya memberikan routing terbaik, tetapi tanpa jaminan sama sekali.

Sistem pemesanan sumberdaya memerlukan protokol tersendiri. Salah satu protokol yang sering digunakan adalah RSVP (RFC-2205). Penggunaan RSVP untuk IntServ dijelaskan dalam RFC-2210. Masalah dalam IntServ adalah skalabilitas (RFC-2998). Setiap node di jaringan harus mengenali dan mengakui mekanisme ini. Juga protokol RSVP berlipat untuk setiap aliran traffic. Maka IntServ menjadi baik hanya untuk voice dan video, tetapi sangat tidak tepat untuk aplikasi semacam web yang mempunyai aliran traffic banyak tapi datanya kecil.

2.1.3.2. Differentiated Service (DiffServ)

DiffServ (RFC-2475) menyediakan diferensiasi layanan dengan membagi

traffic atas kelas-kelas, dan memperlakukan setiap kelas secara berbeda.

Identifikasi kelas dilakukan dengan memasang semacam kode DiffServ, disebut

Differentiated Service Code Point (DSCP), ke dalam paket IP. Ini dilakukan tidak

dengan header baru, tetapi dengan menggantikan field TOS (type of service) di

header IP dengan DS field, seperti yang dispesifikasikan di RFC-2474. Dengan

cara ini, klasifikasi paket melekat pada paket dan bisa diakses tanpa perlu protokol persinyalan tambahan. Gambar DSCP pada IPv4 dan IPv6 dapat dilihat pada Gambar 2.9.

Gambar 2.9. Gambar DSCP pada IPv4 dan IPv6[5]

Jumlah kelas tergantung pada provider, dan bukan merupakan standar. Pada traffic lintas batas provider, diperlukan kontrak traffic yang menyebutkan pembagian kelas dan perlakuan yang diterima untuk setiap kelas. Jika suatu

provider tidak mampu menangani DiffServ, maka paket ditransferkan apa adanya

sebagai paket IP biasa, namun di provider berikutnya, DS field kembali diakui oleh provider. Jadi secara keseluruhan, paket-paket DiffServ tetap akan menerima perlakuan lebih baik. DiffServ tidak memiliki masalah skalabilitas. Informasi DiffServ hanya sebatas jumlah kelas, tidak tergantung besarnya traffic (dibandingkan IntServ). Skema ini juga dapat diterapkan bertahap, tidak perlu sekaligus ke seluruh jaringan[6]. Contoh MPLS dengan DiffServ dapat dilihat pada Gambar 2.10.

Gambar 2.10. Gambar MPLS dengan DiffServ [5]

Untuk dapat lebih memahami perbedaan dari IntServ dan DiffServ, dapat dilihat pada Tabel 2.1.

2.1.3.3. Konsep pengukuran QoS dalam jaringan MPLS

Pengukuran berbasis pada komponen rute dalam hal ini LSP yang dilewati oleh paket tersebut sehingga traffic paket tersebut dalam jaringan MPLS dapat ditentukan. Pengukuran QoS dalam jaringan MPLS akan sangat sulit apabila data jaringan MPLS tidak diketahui. Hal ini dikarenakan jaringan akses dalam MPLS merupakan jaringan IP dengan sistem connectionless, sedangkan QoS merupakan bagian dari sistem connection oriented. Pengukuran QoS dalam jaringan MPLS dilakukan dengan cara menjaga agar setiap paket yang dikirim dalam jaringan selalu berada dalam jalur rute atau LSP. Untuk itu router dalam MPLS selalu dilengkapi dengan sistem agar bisa memonitor traffic dari setiap paket. Sistem monitoring dalam router MPLS berupa feature yang disediakan oleh Cisco IOS berupa IP Precedence, CAR (Commited Access Rate), WRED (Weighted Random

Early Detection), ataupun WFQ (Weighted fair Queuing).

Proses pengukuran yang terjadi dalam ELSR, dimulai dengan paket masuk yang diklasifikasikan dengan CAR. Kemudian paket dideteksi kongestinya dengan WRED, jika melebihi batas WRED maka paket akan dibuang. Lalu dilakukan perhitungan parameter QoS dengan WFQ. Terakhir dilanjutkan ke LSR.

Ada tiga parameter utama QoS yang dapat diukur dalam jaringan MPLS. Ketiga parameter tersebut ialah bandwidth, service rate, dan delay time. Pengukuran parameter QoS tersebut dapat ditentukan sebelum sebuah paket dikirim dalam jaringan MPLS. Pengukuran ketiga komponen QoS MPLS tersebut bertujuan agar sebuah service provider bisa mendistribusikan kemampuan yang

dimiliki oleh jaringan dengan jumlah rute yang ingin dibangun. Adapun tiga parameter utama QoS dalam jaringan MPLS ialah sebagai berikut .

a. Bandwidth

Dalam jaringan MPLS penentuan besarnya bandwidth untuk setiap rute bagi sebuah paket sangat diperlukan. Hal ini dikarenakan dalam MPLS setiap jaringan akses harus memiliki akses bandwidth yang pasti untuk setiap traffic yang akan dijalankan. Dalam MPLS akses bandwidth ini ditentukan oleh feature CAR yang akan menandai setiap paket yang datang ke jaringan MPLS dengan label yang disesuaikan dengan feature IP Precedence yang akan menentukan prioritas paket tersebut dikirimkan ke dalam jaringan. Hal ini akan sangat berhubungan dengan alokasi bandwidth bagi setiap rute MPLS atau LSP. Jika sebuah LSP memiliki bandwidth yang kecil, maka LSP akan memiliki prioritas pertama untuk mengirimkan paket yang ada dalam LSP, disesuaikan dengan nilai IP Precedence.

Pengukuran bandwidth dalam setiap LSP MPLS akan sangat memperhatikan besarnya bandwidth yang ada dalam jaringan akses yang mengirimkan sebuah paket, dengan jaringan akses yang menerima paket tersebut. Pengukuran bandwidth dilakukan dalam ELSR, dengan paket tersebut masuk ke dalam jaringan.

Untuk mengukur bandwidth proporsional dalam jaringan MPLS, harus diketahui dahulu bandwidth jaringan akses yang merupakan sumber dari paket yang akan dikirimkan dalam jaringan MPLS dan dimasukkan sebagai bandwidth

ingress ELSR. Harus diketahui pula bandwidth jaringan akses yang merupakan

tujuan dari paket tersebut setelah dilewatkan dalam jaringan MPLS sebagai sebuah bandwidth egress ELSR.

b. Service Rate

Service rate merupakan rate atau kecepatan pengiriman paket yang masuk

ke dalam jaringan. Service rate juga diukur dalam ELSR sebuah LSP jaringan MPLS dan dipergunakan untuk mengetahui berapa kecepatan pengiriman paket dalam sebuah LSP MPLS. Tujuan pengukuran service rate ialah untuk mendukung feature WRED sehingga apabila kongesti terjadi dalam jaringan MPLS, service rate dapat diturunkan sampai semua paket yang dikirimkan sampai di alamat tujuan. Proses pengukuran service rate memperhatikan nilai feature IP

Precedence untuk mengetahui besarnya weighted atau beban paket yang

dikirimkan dalam sebuah LSP berdasar nilai IP Precedence yang dimiliki oleh setiap paket yang dikirimkan. Besarnya nilai IP Precedence sesuai dengan nilai

feature IP Precedence yang telah ditetapkan dengan model IEEE 8021.

c. Delay Time

Delay time merupakan waktu yang diperlukan sebuah paket yang

dikirimkan melalui jaringan MPLS dari sebuah ingress ELSR ke egress ELSR.

Delay time merupakan bagian dari feature WFQ untuk menentukan waktu

pengiriman paket dalam sebuah LSP. Dengan adanya delay time maka sebuah paket yang masuk ke dalam sebuah LSP dapat diperkirakan waktu tiba di tujuan.

Pengukuran waktu delay sangat diperlukan agar sebuah service provider dapat mengatur pengiriman paket disesuaikan dengan delay paket tersebut untuk sampai ke alamat tujuan, sehingga paket yang dikirimkan dapat disesuaikan dengan kemampuan service rate yang dimiliki setiap LSP jaringan MPLS. Untuk mengukur delay time pengiriman sebuah paket, besarya nilai IP Precedence paket yang dikirimkan sangat diperlukan. Karena dengan mengetahui nilai IP

Precedence akan diketahui pula nilai minimum discard threshold paket yang

dikirimkan tersebut.

Pengukuran delay time pengiriman paket dalam sebuah LSP sangat ditentukan oleh nilai minimum discard threshold paket dan maksimum discard

threshold serta service rate LSP itu sendiri. Nilai minimum discard threshold

paket ditentukan oleh nilai IP Precedence setiap paket yang dikirimkan disesuaikan dengan standar WRED yang digunakan.

Dengan mengetahui besarnya bandwidth, service rate, dan delay time pengiriman paket dalam LSP maka kemampuan QoS jaringan MPLS dalam mengirimkan suatu paket dapat dianalisa sehingga proses pengiriman paket dapat diperkirakan terlebih dahulu. Pengukuran parameter QoS dalam jaringan MPLS diperlukan sehingga paket yang dikirimkan dalam setiap LSP dapat ditentukan disesuaikan dengan besarnya nilai bandwidth dan service rate setiap LSP yang sangat menentukan delay time pengiriman sebuah paket dalam LSP. Untuk mengetahui besarnya bandwidth, service rate, dan delay time pengiriman sebuah paket dalam LSP jaringan MPLS harus dibuat suatu program simulasi[2].

2.2. Protokol MPLS

Pemilihan path, sebagai bagian dari MPLS traffic engineering, dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu secara manual oleh administrator atau secara otomatis oleh suatu protokol persinyalan. Dua protokol persinyalan yang umum digunakan untuk MPLS-TE adalah CR-LDP dan RSVP-TE. RSVP-TE memperluas protokol RSVP yang sebelumnya telah digunakan untuk IP, untuk mendukung distribusi label dan routing eksplisit. Sementara itu CR-LDP memperluas LDP yang sengaja dibuat untuk distribusi label, agar dapat mendukung persinyalan berdasar QoS dan routing eksplisit.

2.3. Arsitektur Jaringan

MPLS adalah arsitektur jaringan yang didefinisikan oleh IETF untuk memadukan mekanisme label swapping di layer dua dengan routing di layer tiga untuk mempercepat pengiriman paket. Arsitektur MPLS dirancang guna memenuhi karakteristik-karakteristik wajib dari sebuah jaringan kelas carrier (pembawa) berskala besar. Jaringan MPLS menggunakan protokol routing layer tiga yang ada serta protokol dan mekanisme transport layer dua yang bisa diperoleh secara luas. IETF membentuk kelompok kerja MPLS pada tahun 1997 guna mengembangkan metode umum yang telah dibuat standar. Tujuan dari kelompok kerja MPLS ini adalah untuk membuat standarisasi protokol-protokol yang menggunakan teknik pengiriman label swapping (pertukaran label).

memisahkan masalah routing dari masukan forwarding. Routing merupakan masalah jaringan global yang membutuhkan kerjasama dari semua router sebagai partisipan. Sedangkan forwarding (pengiriman) merupakan masalah setempat.

Router switch mengambil keputusan sendiri tentang jalur mana yang akan

diambil. MPLS juga memiliki kelebihan yang mampu memperkenalkan kembali

connection stak ke dalam dataflow IP. Arsitektur MPLS dijabarkan dalam

RFC-3031(Gambar 2.11 )[4]

Gambar 2.11. Arsitektur MPLS dalam RFC-3031[1]

2.4. Cara Kerja MPLS 2.4.1. Alur Kerja MPLS

Jaringan MPLS terdiri dari rangkaian beberapa node yang bisa menjalankan switch dan route berdasarkan label yang dipasang pada setiap paket.

Domain MPLS terdiri dari serangkaian node MPLS yang saling menyambung.

Rangkaian node ini disebut LSR. Label menentukan aliran paket di antara kedua

end point (titik akhir). Jalur khusus melalui jaringan LSR untuk setiap alirannya

yang disebut Forwarding Equivalence Class (FEC) telah ditentukan. Setiap FEC memiliki karakterisasi traffic yang menentukan persyaratan QoS untuk aliran

tersebut. Karena LSR mengirim paket yang didasarkan pada nilai label, maka proses pengirimannya lebih sederhana dari pada router IP. Gambar 2.12 menggambarkan cara kerja router yang digerakkan MPLS.

Gambar 2.12. Cara kerja router yang digerakkan MPLS [6]

Sebelum dikirim, untuk paket dalam FEC tertentu harus ditentukan terlebih dahulu jalur dan parameter QoS melalui jaringan yang disebut LSP. Parameter QoS menentukan seberapa banyak sumber daya yang diberikan kepada jalur tersebut dan apa kebijakan queuing (mengantri) dan discard (membuang) pada setiap LSR untuk FEC tadi. Untuk melakukan hal tersebut dibutuhkan protokol gateway interior seperti Open Shortest Path First (OSPF) untuk informasi routing dan reachability. Setiap paket dalam FEC diberikan label yang hanya berlaku untuk lokal saja. Protokol seperti LDP atau RSVP dengan versi yang telah ditingkatkan digunakan untuk menentukan route dan nilai (angka) label. Hal ini bisa juga ditentukan secara manual oleh operator.

Paket masuk ke dalam domain MPLS melalui ingress ELSR. Di sinilah paket itu diolah untuk menentukan kebutuhannya akan layanan layer jaringan, yang mendefinisikan QoS. LSR memberikan kepada FEC tertentu dan LSP, lalu setelah itu paket dikirimkan.

Setiap LSR yang menerima paket berlabel mengambil label yang masuk dan memasangkan label yang keluar pada paket tersebut, dan kemudian mengirimkan paket itu ke LSR berikutnya dalam LSP. Jalan ke luar (egress) ELSR mengambil label tersebut, membaca header paket IP, dan mengirimkan paket itu ke tujuan akhir. Salah satu fitur MPLS yang paling penting adalah label

stacking (penumpukan label). Paket yang telah diberi label bisa membawa banyak

label yang disusun berdasarkan urutan last-in-first-out (yang terakhir masuk yang pertama keluar). Pengolahannya menurut label yang paling atas. Dalam setiap LSR, label bisa ditambahkan pada tumpukannya (stack) atau diambil dari tumpukan. Jadi dengan cara ini, kumpulan LSP bisa dibuat ke dalam satu LSP untuk bagian rute yang membentuk tunnel.

FEC untuk sebuah paket bisa ditentukan oleh satu atau lebih parameter, seperti sumbernya atau alamat tujuan IP, sumber atau point tujuan, IP protokol ID,

code point layanan yang berbeda-beda atau label aliran IPv6. Per-hop behavior

(PHB) bisa ditentukan pada LSR untuk FEC. PHB menentukan prioritas queuing (antri atau urutan) paket untuk FEC ini serta kebijakan discard. Paket yang dikirim ke end-point yang sama masuk ke dalam FEC yang lain dan akan diberi label yang berbeda dengan PHB yang berbeda pula pada setiap LSR dan bergerak di dalam jalur yang lain melalui jaringan. Esensi dari fungsionalitas MPLS ini

adalah bahwa traffic itu dikelompokkan ke dalam beberapa FEC. Traffic dalam sebuah FEC membawa domain MPLS sepanjang LSP. Setiap paket di dalam FEC secara sendiri-sendiri merupakan bagian dari FEC tertentu dengan memiliki label lokal masing-masing.

Pemilihan rute mengacu kepada pemilihan LSP untuk FEC tertentu. MPLS mendukung routing hop-by-hop serta routing eksplisit. Dengan routing

hop-by-hop, masing-masing LSP bebas memilih hop berikutnya untuk setiap FEC.

Pilihan ini menggunakan protokol routing biasa seperti OSPF yang memiliki beberapa kelebihan, tapi karena penggunaan ukuran kinerja yang terbatas, routing

hop-by hop tidak bisa langsung mendukung traffic engineering atau kebijakan

yang berkaitan dengan QoS dan keamanan. Pada routing eksplisit satu LSR bisa menentukan beberapa atau seluruh LSR di dalam LSP untuk sebuah FEC. Routing

eksplisit memberikan semua keuntungan MPLS, termasuk kemampuan melakukan

traffic engineering dan routing.

Routing eksplisit dinamis memberikan hasil terbaik untuk traffic

engineering. Di dalam mode ini LSR yang menentukan LSP membutuhkan

informasi tentang topologi serta informasi yang berkaitan dengan QoS untuk domain MPLS. Versi OSPF yang telah ditingkatkan untuk MPLS memiliki sejumlah ukuran yang lebih baru dan dapat digunakan dalam routing dengan hambatan termasuk link data rates maksimum, reservasi kapasitas saat itu, packet

Dalam memilih rute ditentukan LSP untuk FEC. Ada sebuah fungsi yang terpisah, yakni menentukan LSP yang sesungguhnya dan untuk ini masing-masing LSR pada LSP harus memenuhi syarat-syarat berikut:

a. Memberikan label pada LSP yang akan digunakan untuk mengenali paket-paket yang masuk termasuk ke dalam FEC yang sesuai.

b. Memberitahukan node-node upstream (aliran hulu) yang potensial dari label yang diberikan oleh LSR kepada FEC.

c. Mempelajari hop berikut untuk LSP serta label yang telah diberikan node

down stream (aliran hilir) kepada FEC tersebut.[5]

2.4.2. Routing pada MPLS 2.4.2.1. Traditional Routing

Jaringan IP tradisional terdiri dari serangkaian router yang saling disambungkan oleh media fisik yang terhubung melalui protokol routing standar. Perlu terciptanya komunikasi yang kuat merupakan salah satu tujuan jaringan IP di masa awal dikenalkan. Pengiriman paket dengan penundaan atau persyaratan lebar jalur tertentu bukanlah sebuah masalah. Meskipun IP memiliki konsep jenis layanann, hal ini jarang sekali digunakan. IP merupakan sebuah teknologi

networking (pembuatan jaringan) yang sangat kuat. Dengan menuruti standar

terbuka serta dengan fleksibilitasnya, IP mampu memindahkan berbagai jenis data.

Perkembangan internet telah menempatkan IP di jajaran terdepan dari dunia komunikasi. Internet umumnya dibagi atas beberapa segmen ke dalam

beberapa domain sistem otonom dan menggunakan protokol gateway interior seperti OSPF (Open Shortest Path First) untuk merutekan paket di dalam AS dan protokol gateway exterior seperti Border Gateway Protocol (BGP) digunakan untuk berkomunikasi antara beberapa route AS (Autonomous System) yang terpisah. Routing tradisional, dikarenakan tanpa sambungan memiliki beberapa kelebihan dari segi skalabilitas dan resiliensi jaringan. Dalam jaringan penyedia layanan, sifatnya yang tanpa sambungan ini juga memiliki sejumlah keterbatasan.

Di dalam jaringan itu, OSPF membuat sambungan yang menggunakan algoritma pertama jalur terpendek terbuka, tetapi terdapat beberapa masalah yang dihadapi, yaitu kemungkinan terjadinya kongesti (kemacetan/buntu) pada sejumlah sambungan serta kemampuannya yang sangat terbatas dalam menyalurkan traffic pada semua sambungan yang tersedia dan ada satu masalah lagi, yaitu traffic dikirim di antara sambungan secara tak berurutan. Keputusan

routing dibuat pada setiap node. Hal ini dapat menciptakan kemacetan pada

jaringan karena para router melandaskan keputusan mengirimnya berdasarkan alamat tujuan pada header paket serta biaya jalur yang paling sedikit sehingga sambungan lain kurang digunakan. Dengan jasa routing tradisional, penyedia hanya bisa menyediakan jaringan yang paling bagus saja. Semua traffic pada prinsipnya diperlakukan sama dan paket-paket bisa dibuang saat terjadi kemacetan/buntu. Hal ini bisa diterima untuk aplikasi seperti e-mail dan aplikasi-aplikasi lainnya yang tidak memiliki persyaratan khusus buat latency (ketidak aktifan) atau bandwidth.

Karena sebagian besar kelebihan ATM telah terlingkupi dalam teknologi MPLS, sebenarnya jaringan IP over ATM dapat digantikan oleh sebuah jaringan MPLS. MPLS bersifat alami bagi dunia IP. Traffic engineering pada MPLS memperhitungkan sepenuhnya karakter trafik IP yang melewatinya. Keuntungan lain adalah tidak diperlukannya kerumitan teknis seperti enkapsulasi ke dalam

ATM Adaptation Layer (AAL) dan pembentukan sel-sel ATM, yang

masing-masing menambah delay, menambah header, dan memperbesar kebutuhan

bandwidth. MPLS tidak memerlukan hal-hal tersebut[6].

Persoalan besar pada MPLS adalah bahwa hingga saat ini belum terbentuk dukungan untuk trafik non IP. Skema-skema L2 over MPLS (termasuk Ethernet

over MPLS, ATM over MPLS, dan FR over MPLS) sedang dalam riset yang

progresif, tetapi belum masuk ke tahap pengembangan secara komersial.

Jaringan MPLS memungkinkan LSP untuk pertukaran data jaringan. Sebuah LSP ditemukan melalui suatu urutan label ditujukan untuk titik-titik dalam bagian paket dari sumber ke tujuan. LSP langsung mengirimkan paket melalui salah satu dari dua cara yang ada, yaitu hop-by-hop routing atau explicit routing.

2.4.2.2. Hop-by-hop routing

Dalam hop-by-hop routing, setiap MPLS router dapat memilih sendiri hop berikutnya untuk diberikan FEC. Sebuah FEC menggambarkan sebuah kelompok paket pada tipe yang sama, semua paket ditujukan untuk sebuah FEC dapat menerima perlakuan routing yang sama. MPLS mempercayakan persyaratan pelayanan untuk sebuah paket, seperti low latency.

Pada permasalahan hop-by-hop routing, MPLS menggunakan penyaluran informasi topologi jaringan melalui Interior Gateway Protocols (IGP) tradisional, protokol routing OSPF atau Intermediate System to Intermediate System (IS-IS). Proses ini serupa dengan routing tradisional dalam jaringan IP, dan LSP mengikuti routes dari IGP[4].

2.4.2.3. Explicit routing

Pada explicit routing, seluruh daftar dari titik-titik garis melintang melalui LSP spesifik dalam kenaikan. Bagian spesifik dapat optimal atau tidak, tetapi berdasar keseluruhan pemahaman dari topologi jaringan dan berpotensial dalam keterbatasan tambahan. Hal ini disebut Constraint-Based Routing[4].

2.5. Traffic Engineering

Traffic engineering adalah kemampuan dalam merencanakan secara

dinamis komitmen-komitmen sumber daya berdasarkan permintaan yang telah diketahui, menentukan rute-rute secara dinamis serta mengoptimalkan penggunaan jaringan. Traffic engineering bisa mengatur arus traffic dan sumber daya jaringan sehingga tujuan yang telah ditentukan dapat dipenuhi. Dengan

routing IP dasar, traffic engineering otomasi bentuknya original. Routing dinamis

bereaksi sangat sederhana terhadap kepadatan dan tidak mendukung QoS. Jika menggunakan MPLS, maka sirkuit layer dua digantikan oleh LSP dengan serangkaian prosedur dan alat yang dirancang untuk mengukur traffic di dalam ISP dan memberikan feedback (umpan balik) sehingga traffic bisa diatur. Ekstensi

OSPF untuk traffic engineering dirancang dengan mempertimbangkan MPLS LSP.

Traffic engineering merupakan kemampuan untuk mengontrol perputaran

spesifik berseberangan sebuah jaringan untuk mengurangi congestion dan meningkatkan efisiensi harga untuk membawa rekayasa IP. Dalam traffic

engineering MPLS, sebuah LSP memungkinkan untuk membawa traffic melalui

sebuah bagian traffic engineering, di mana dapat dibedakan dari tujuan normal berdasar bagian routing[4].

Dalam MPLS, dua skema yang umum digunakan adalah CR-LDP dan RSVP-TE, seperti telah disebutkan pada subbab 2.2 mengenai protokol MPLS. Ada banyak kesamaan antara CR-LDP dan RSVP-TE dalam kalkulasi routing yang bersifat constraint-based. Keduanya menggunakan informasi QoS yang sama untuk menyusun routing eksplisit yang sama dengan alokasi resource yang sama. Perbedaan utamanya adalah dalam meletakkan layer tempat protokol persinyalan bekerja. CR-LDP adalah protokol yang bekerja di atas TCP atau UDP, sedangkan RSVP-TE bekerja langsung di atas IP[1]. Perbandingan kedua protokol ini dipaparkan dalam Tabel 2.2.

Tabel 2.2. Tabel perbandingan CR-LDP dengan RSVP-TE[1]

Karakteristik RSVP-TE mengikuti penyediaan layanan traffic engineering untuk MPLS. Perangkat penting dalam RSVP-TE yaitu :

- Parameter QoS dan traffic

- Failure Notification (pemberitahuan kesalahan), jika MPLS gagal membuat sebuah LSP atau sebuah LSP yang sudah ada gagal untuk mengirim pesan - Loop Detection berfungsi mendukung pembagian ulang

- Multi-Protocol Support berfungsi mendukung beberapa tipe protokol

- Management LSP ID berfungsi mengidentifikasi setiap LSP, dengan demikian mengikuti pengaturan untuk LSP secara langsung

- Record Route Objects berfungsi menyediakan kemampuan untuk mengidentifikasikan bagian setup aktual untuk tiap bagian

- Path Preemption adalah kemampuan untuk tidak melanjutkan lagi sebuah bagian yang sudah ada sehingga sebuah tunnel dengan prioritas tertinggi dapat distabilkan

CR-LDP berdasar pada LDP dalam MPLS. CR-LDP tidak seperti RSVP, namun menguntungkan karena tidak membutuhkan protokol tambahan. CR-LDP mempercayakan pada struktur pesan yang sudah ada dan hanya ditambahkan jika dibutuhkan dalam traffic engineering. Gambar traffic engineering dengan CR-LDP dapat dilihat pada Gambar 2.13. Seperti halnya RSCP-TE, CR-CR-LDP mendukung strict and loose LSP routed eksplisit.

CR-LDP traffic engineering terdiri dari perangkat meliputi :

- Parameter QoS dan traffic, yaitu kemampuan untuk mendefinisikan tepi garis dan per hop berdasar atas kecepatan data, bandwidth jaringan dan beban yang diberikan pada parameter

- Path Preemption adalah kemampuan untuk menentukan prioritas untuk mengikuti ataupun tidak mengikuti preemption melalui LSP lain

- Path Re-optimization yang meliputi kemampuan untuk re-path loosely LSP berdasar atas perubahan bentuk traffic dan meliputi pilihan untuk menggunakan rute

- Failure Notification berdasarkan kegagalan membuat sebuah LSP, menyediakan pemberitahuan pada TCP dengan mendukung kode kegagalan - Failure Recovery mengelompokkan aturan untuk secara otomatis

memperbaiki kegagalan pada setiap alat yang didukung oleh sebuah LSP - Loop Detection dibutuhkan hanya untuk loosely routed, LDP sudah didukung

deteksi loop

- Management, yaitu LSP ID mengidentifikasi setiap LSP, dengan demikian mengikuti kelebihan dari pengaturan untuk LSP langsung[6]

Gambar 2.13. Gambar traffic engineering dengan CR-LDP[5]

2.6. Penggunaan MPLS 2.6.1 VPN dengan MPLS

Salah satu feature MPLS adalah kemampuan membentuk tunnel atau

virtual circuit yang melintasi jaringan. Kemampuan ini membuat MPLS berfungsi

sebagai platform alami untuk membangun Virtual Private Network (VPN).

VPN yang dibangun dengan MPLS sangat berbeda dengan VPN yang hanya dibangun berdasarkan teknologi IP, yang hanya memanfaatkan enkripsi data. VPN pada MPLS lebih mirip dengan virtual circuit dari Frame Relay atau

ATM, yang dibangun dengan membentuk isolasi traffic. Traffic dipisah dan tidak dapat dibocorkan ke luar lingkup VPN yang didefinisikan.

Jika dibutuhkan, lapisan pengamanan tambahan seperti IPSec dapat diaplikasikan untuk data security. Namun tanpa metode semacam IPSec pun, VPN dengan MPLS dapat digunakan dengan baik.

2.6.1.1. Feature bagi Customer

Di dalam VPN, customer dapat membentuk hubungan antar lokasi. Konektivitas dapat terbentuk dari titik mana pun ke titik mana pun (banyak arah sekaligus), tanpa harus melewati semacam titik pusat, dan tanpa harus menyusun serangkaian jaringan dua arah. Ini dapat digunakan sebagai platform intranet yang secara efisien melandasi jaringan IP sebuah perusahaan. Ini juga dapat digunakan sebagai extranet yang menghubungkan perusahaan-perusahaan yang terikat perjanjian.

Mekanisme pembentukan VPN telah tercakup dalam konfigurasi MPLS sehingga tidak diperlukan perangkat tambahan di site customer. Bahkan jika diinginkan, konfigurasi VPN sendiri dapat dilakukan dari site provider.

2.6.1.2. Mekanisme VPN

Ada beberapa rancangan yang telah diajukan untuk membentuk VPN berbasis IP dengan MPLS. Belum ada satu pun yang dijadikan baku. Namun ada dua rancangan yang secara umum lebih sering dijadikan acuan, yaitu MPLS-VPN dengan BGP, dan explicitly routed VPN. MPLS-VPN dengan BGP saat ini lebih

didukung karena alternatif lain umumnya bersifat propriertary dan belum menemukan bentuk akhir.

Panduan implementasi MPLS-VPN dengan BGP adalah RFC-2547. BGP mendistribusikan informasi tentang VPN hanya ke router dalam VPN yang sama, sehingga terjadi pemisahan traffic. ELSR dari provider berfungsi sebagai

Provider Edge Router (PE) yang terhubung ke Customer Edge Router (CER). PE

mempelajari alamat IP dan membentuk sesi BGP untuk berbagi informasi ke PE lain yang terdefinisikan dalam VPN. BGP untuk MPLS berbeda dengan BGP untuk paket IP biasa karena memiliki ekstensi multi protocol, seperti yang didefinisikan dalam RFC-2283[1].

2.6.2. Generalized MPLS (GMPLS)

GMPLS (Generalized MPLS) adalah konsep konvergensi vertikal dalam teknologi transport, yang tetap berbasis pada penggunaan label seperti MPLS. Setelah MPLS dikembangkan untuk memperbaiki jaringan IP, konsep label digunakan untuk jaringan optik berbasis Dense Wavelenght Division Multiplexing (DWDM), dimana panjang gelombang (λ) digunakan sebagai label. Standar yang digunakan disebut MPλS. Namun, mempertimbangkan bahwa sebagian besar jaringan optik masih memakai Synchronous Digital Hierarchy (SDH), bukan hanya DWDM, maka MPλS diperluas untuk meliputi juga Time Division

Multiplexing (TDM), SDH dan Optical Cross Connect (OXC). Konsep yang luas

GMPLS disebut konvergensi vertikal karena menggunakan metode label

switching pada layer 0 hingga 3. Tujuannya adalah untuk menyediakan jaringan

yang secara keseluruhan mampu menangani bandwidth besar dengan QoS yang konsisten serta pengendalian penuh. Dengan terintegrasi diharapkan GMPLS akan menggantikan teknologi SDH dan ATM klasik, yang hingga saat ini masih menjadi layer yang paling mahal dalam pembangunan jaringan[1].

Gambar 2.14. Gambar perkembangan dari IP ke GMPLS [1]

2.7. Keuntungan MPLS

2.7.1. Dukungan terhadap Berbagai Protokol (Multi Protocol)

MPLS mempunyai kemampuan untuk mendukung berbagai jenis protokol karena klasifikasi FEC dapat didasarkan pada layer tiga dan informasi protokol

routing yang berkaitan. Meskipun dalam usaha awal dalam pembuatan

standarisasi MPLS hanya difokuskan pada IPv4 dan IPv6, namun kelompok kerja MPLS bermaksud untuk memperluas dukungan terhadap protokol layer tiga yang lain seperti IPx, Apple Talk, dan beberapa protokol lainnya.

2.7.2. Independen terhadap Link Layer

MPLS dimaksudkan untuk bekerja dengan berbagai media link layer seperti ATM, Frame Relay, Packet-over-SONET, Ethernet, Token Ring dan FDDI. Label untuk klasifikasi FEC pada setiap kasus akan bersifat khusus untuk setiap link layer.

2.7.3. Peningkatan Kinerja

MPLS memungkinkan tingkat kinerja yang lebih tinggi karena adanya penyederhanaan proses forwarding dan keputusan dalam switching. Router berbasis MPLS dapat mengimplementasikan kemampuan pencocokan tabel

routing dan forwarding menggunakan perangkat keras (hardware) sehingga

kecepatan routing dan forwarding menjadi lebih cepat.

2.7.4. Rute Eksplisit

Salah satu kemampuan penting yang dimiliki oleh MPLS adalah dukungan terhadap rute eksplisit. Sebuah rute eksplisit adalah merupakan suatu rute yang tidak ditentukan oleh routing IP hop-by-hop, melainkan ditentukan oleh titik

ingress dan egress di mana titik-titik tersebut menentukan semua atau hanya

beberapa titik pada rute yang harus dilalui oleh paket data. Meskipun cara ini mirip dengan metode source routing pada routing IP, namun metode ini memiliki keuntungan yaitu dengan penggunaan MPLS tidak perlu menggunakan header dalam pemrosesan paket. Sebagai tambahan, rute eksplisit pada MPLS juga

menyediakan beberapa fungsi yang diperlukan dalam traffic engineering dan QoS[5].

2.8. Visual Basic

Visual Basic adalah salah satu bahasa pemrograman komputer. Bahasa pemrograman adalah perintah-perintah yang dimengerti oleh komputer untuk melakukan tugas-tugas tertentu. Bahasa pemrograman Visual Basic yang dikembangkan oleh Microsoft sejak tahun 1991, merupakan pengembangan dari pendahulunya yaitu bahasa pemrograman BASIC (Beginner’s All-purpose

Symbolic Instruction Code) yang dikembangkan pada era 1950-an. Visual Basic

merupakan salah satu development tool yaitu alat bantu untuk membuat berbagai macam program komputer, khususnya yang menggunakan sistem operasi

Windows. Visual Basic merupakan salah satu bahasa pemrograman komputer

yang mendukung object (Object Oriented Programming = OOP).

Keterangan Gambar : Menubar

Toolbar Toolbox

Bila Toolbox tidak muncul, klik tombol Toolbox ( ) pada bagian Toolbar atau klik menu View > Toolbox

Jendela Form

Bila Jendela Form tidak muncul, klik tombol View Object ( ) pada bagian Project Explorer atau klik menu View > Object

Jendela Code

Bila Jendela Code tidak muncul, klik tombol View Code ( ) pada bagian

Project Explorer atau klik menu View > Code

Project Explorer

Bila Project Explorer tidak muncul, klik tombol Project Explore ( ) pada bagian Toolbar atau klik menu View > Project Explorer

Jendela Properties

Bila Jendela Properties tidak muncul, klik Properties Window ( ) pada bagian Toolbar atau klik menu View > Properties Window[7]