Implementasi Redundant Link Untuk Mengatasi Kegagalan Link Pada Jaringan
M. Janio Nugraha Tuungan1, Helmi Kurniawan2, Edy Victor Haryanto Sianturi3 Universitas Potensi Utama
Jl. K. L. Yos Sudarso Km. 6,5 No. 3A, Tanjung Mulia - Medan, Indonesia Email : [email protected]
Abstract－Network failure doesn’t only affect the telecommunication performance, but it can also affect individual/industry productivity which can lead to a loss. Network failure can occur due to many possible reasons, the most common reasons are cable damage and network configuration errors. Hence, this condition requires more reliable network which is not vulnerable to network failure. One of the most important aspects in ensuring network high availability is alternative network path or also known as redundancy. The approach that is usually used to get high availability is to build a backup system that will still work when there is a failure in the primary system. Redundancy with failover can be implemented as a solution if there is a failure on a node in the network. Failover is a process of switching connection to a redundant or a standby link upon the failure system, hardware or network abnormality. Redundant link is an alternative network path that is prepared as a backup link which will be used to connect to the network when the primary link is down. This redundant link implementation is needed to maintain the availability of the network so it is no longer vulnerable to a single network failure.
Keywords : Network failure, network high availability, redundancy, redundant link, failover.
Abstrak － Kegagalan jaringan tidak hanya mempengaruhi kinerja telekomunikasi, namun juga dapat mempengaruhi produktivitas individu maupun industri yang kemudian dapat menyebabkan kerugian. Kegagalan jaringan dapat terjadi dikarenakan banyak sebab, penyebab yang paling umum adalah kerusakan kabel dan kesalahan konfigurasi jaringan. Kondisi ini kemudian membutuhkan jaringan yang lebih handal yang tidak rentan terhadap gangguan jaringan. Salah satu aspek yang terpenting untuk menjamin ketersediaan jaringan adalah redundancy. Pendekatan yang biasanya dilakukan untuk mendapatkan ketersediaan yang tinggi adalah membangun sistem backup yang tetap akan berfungsi bila terjadi kegagalan pada sistem utama. Redundancy dengan failover dapat menjadi solusi bila terjadi kegagalan pada suatu node di jaringan. Failover adalah suatu proses
pengalihan koneksi ke suatu jalur alternatif yang disebabkan oleh terjadinya gangguan atau ketidak-normalan sistem, hardware atau jaringan. Redundant Link adalah sebuah link yang dipersiapkan sebagai jalur alternatif (backup link) yang akan digunakan untuk bertukar informasi apabila jalur utama (primary link) mengalami gangguan. Implementasi redundant link ini sangat perlu dilakukan untuk menjaga ketersediaan jaringan agar tidak rentan terhadap gangguan.
Kata kunci : Kegagalan jaringan, jaringan dengan ketersediaan tinggi, redundancy, redundant link, failover.
1. PENDAHULUAN
Kini, ketersediaan jaringan yang terjamin sangat dibutuhkan dalam jaringan telekomunikasi. Tidak hanya pada level perangkat, namun juga jaringan telekomunikasi secara keseluruhan. Provider jaringan modern, operator jaringan dan produsen perangkat jaringan menargetkan ketersediaan jaringan mereka hingga 99,999% (“5 nine” availability), ini berarti sebuah jaringan hanya diperkenankan mengalami gangguan selama 5 menit dalam kurun waktu satu tahun. [1]
Salah satu aspek terpenting dalam menjamin ketersediaan jaringan adalah redundancy. Pendekatan yang biasanya dilakukan untuk mendapatkan ketersediaan jaringan adalah membangun sistem backup yang tetap akan berfungsi bila terjadi kegagalan pada sistem utama. [2]
Redundant link adalah link cadangan yang membuat sebuah jaringan memiliki fitur failover. Failover itu sendiri adalah teknik yang memungkinkan sebuah link untuk menggantikan tugas link yang lain jika terjadi kegagalan. [3]
pemecahan masalah dan perbaikan jaringan memiliki biaya yang mahal dan berpotensi membebani keuangan perusahaan. Redundancy dengan failover dapat menjadi solusi bila terjadi kegagalan pada suatu simpuldi jaringan. [4]
Pada penelitian ini, redundant link akan diimplementasikan dengan dua buah link menggunakan metode failover untuk menjamin ketersediaan koneksi,sehingga apabila link utama mengalami gangguan, pertukaran informasi tetap dapat dilakukan dengan link cadangan.
Berdasarkan latar belakang di atas maka penulis tertarik untuk mengangkat judul penelitian “Implementasi Redundant Link Untuk Mengatasi Kegagalan Link Pada Jaringan”. 2. METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian merupakan suatu langkah ilmiah yang dilakukan untuk menemukan fakta dan/atau hal-hal yang dianggap membantu peneliti dalam menganalisa atau membuat suatu karya.
Prosedur Perancangan
Langkah-langkah yang dilakukan dalam pengimplementasian redundant link dengan metode failover untuk mengatasi kegagalan link pada jaringan dimulai dengan mendesain topologi jaringan yang dilengkapi dengan dua buah link agar dapat mendukung implementasi metode failover, kemudian mempersiapkan semua perangkat yang dibutuhkan, dilanjutkan dengan instalasi komponen-komponen jaringan, kemudian melakukan konfigurasi pada router untuk mengimplementasikan metode failover dan uji coba ketersediaan link dari sisi client dengan cara memutuskan link utama.
Analisis Kebutuhan
Dalam penelitian ini dibutuhkan beberapa perlengkapan yaitu kabel UTP sebagai media pengantar data, router sebagai perangkat yang mengatur jalur koneksi dan menghubungkan satu jaringan dengan jaringan yang lain, dan laptop yang berfungsi sebagai perangkat client untuk melakukan uji coba.
Langkah-langkah Implementasi
Langkah-langkah yang dilakukan dalam pengimplementasian redundant link dengan metode failover untuk mengatasi kegagalan link pada jaringan dimulai dengan mendesain topologi jaringan yang dilengkapi dengan dua buah jalur, kemudian mempersiapkan semua perangkat yang dibutuhkan, dilanjutkan dengan
instalasi/pemasangan perangkat-perangkat jaringan, kemudian melakukan konfigurasi routing pada router untuk mengklasifikasikan jalur jaringan yang dapat digunakan untuk menuju jaringan tujuan dan mengklasifikasikan administrative distance sebagai parameter untuk menentukan jalur mana yang diprioritaskan sebagai primary link dan jalur mana yang dipersiapkan sebagai backup link untuk dapat mengimplementasikan metode failover.
Desain Topologi
Desain topologi yang dibangun dapat dilihat pada gambar dibawah ini :
Gambar 1. Desain Topologi Point-to-Point Untuk Implementasi Redundant Link
Skenario Pengalamatan
Skenario dari pengalamatan yang diterapkan pada jaringan di atas dapat dilihat pada tabel -tabel dibawah ini :
Tabel 1. Tabel Skenario Pengalamatan Router 1
No. Nama Interface IP Address
1. Ether 1 192.168.1.1
2. Ether 2 192.168.2.1
3. Ether 3 192.168.3.254
Tabel 2. Tabel Skenario Pengalamatan Router 2
No. Nama Interface IP Address
1. Ether 1 192.168.1.2
2. Ether 2 192.168.2.2
3. Ether 3 192.168.4.254
Tabel 3. Tabel Skenario Pengalamatan Client 1
1. LAN 192.168.3.1
Tabel 4. Tabel Skenario Pengalamatan Client 2
No. Nama Interface IP Address
1. LAN 192.168.4.1
Semua segmen IP Address yang digunakan pada skenario pengalamatan jaringan di atas adalah IP Address kelas C.
Skenario Routing
Berikut adalah skenario routing yang dilakukan dengan teknik static routing untuk mengimplementasikan redundant link dengan metode failover pada masing-masing router :
Tabel 6. Tabel Skenario Routing Pada Router1 Jaringan
Tujuan Via
Administrativ
e Distance Keterangan
192.168.4. 0
192.168.1.
2(Ether1) 1
Primary Link
192.168.2.
2(Ether2) 2 BackupLink
Tabel 7. Tabel Skenario Routing Pada Router2 Jaringan
Tujuan Via
Administrativ
e Distance Keterangan
192.168.3. 0
192.168.1.
1(Ether1) 1 Primary Link
192.168.2.
1(Ether2) 2
Backup Link
Administrative Distance (distance) merupakan parameter yang menentukan link mana yang akan lebih diutamakan untuk digunakan bila ada beberapa link yang tersedia untuk menuju suatu jaringan. Link yang memiliki nilai distance terkecil akan lebih diutamakan dibandingkan link lainnya.
Pada kedua tabel di atas jalur yang memiliki nilai distance = 1 berfungsi sebagai primary link dan jalur yang memiliki nilai distance = 2 akan berfungsi sebagai backup link.
Diagram Blok
Diagram blok dari implementasi redundant link dengan metode failover untuk mengatasi kegagalan link pada jaringan dapat dilihat pada gambar 2 berikut :
Gambar 2. Diagram Blok Perangkat
Penjelasan dari diagram blok diatas adalah sebagai berikut :
1. Laptop 1 sebagai client 1 merupakan media yang akan digunakan untuk melakukan uji coba jalur menggunakan aplikasi monitoring jalur sederhana.
2. Ethernet adalah interface yang digunakan untuk menghubungkan laptop ke router maupun router ke router menggunakan kabel jaringan berjenis UTP dengan port RJ-45. 3. Router merupakan perangkat jaringan yang
berfungsi untuk menghubungkan jaringan yang berbeda.
4. CPU pada router berfungsi untuk mempertimbangkan dan membuat keputusan jalur mana yang akan digunakan untuk menuju ke suatu jaringan berdasarkan skenario routing. 5. Laptop 2 sebagai client 2 merupakan media yang digunakan sebagai alat bantu simulasi perangkat tujuan.
Perancangan Aplikasi Monitoring Sederhana Untuk mempermudah proses uji coba redundant link maka penulis membuat sebuah aplikasi monitoring jalur sederhana yang akan digunakan untuk mengamati keadaan jalur. Tampilan aplikasi monitoring jalur sederhana tersebut dapat dilihat pada gambar 3 berikut.
Gambar 3. Rancangan Tampilan Aplikasi Monitoring Jalur Sederhana
tersebut terdapat desain topologi jaringan yang digunakan, kemudian terdapat empat buah textbox yang berfungsi untuk menampilkan secara otomatis status dari masing-masing jalur atau perangkat serta dua buah button yang berfungsi untuk memulai dan mengakhiri sesi monitoring.
Flowchart
Berikut adalah flowchart dari pengimplementasian redundant link dengan metode failover untuk mengatasi kegagalan link pada jaringan:
Gambar 4. Flowchart Implementasi Redundant Link Dengan Metode Failover Untuk Mengatasi Kegagalan Link Pada Jaringan
Penjelasan dari flowchart di atas adalah sebagai berikut :
1. Mulai menghidupkan semua perangkat.
2. Melakukan instalasi pengkabelan antar perangkat.
3. Melakukan konfigurasi IP Address yang sesuai dengan skenario pengalamatan jaringan pada router 1.
4. Mengklasifikasikan jalur-jalur yang dapat digunakan oleh router 1 dengan teknik static routing dan metode failover.
5. Melakukan konfigurasi IP Address yang sesuai dengan skenario pengalamatan jaringan pada router 2.
6. Mengklasifikasikan jalur-jalur yang dapat digunakan oleh router 2 dengan teknik static routing dan metode failover.
7. Melakukan monitoring keadaan jalur menggunakan aplikasi monitoring jalur sederhana.
8. Melakukan pemutusan jalur utama (primary link) untuk mengetahui apakah redundant link aktif dan berhasil menggantikan fungsi primary link atau tidak.
9. Jika redundant link tidak aktif dan tidak berhasil menggantikan fungsi primary link maka ulangi dari tahap konfigurasi IP Address pada router 1. Jika berhasil maka kegagalan link pada jaringan telah dapat ditanggulangi dan jaringan kembali terhubung. Uji coba dinyatakan berhasil.
10. Selesai.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Aplikasi monitoring jaringan yang telah dirancang sebelumnya digunakan untuk mengamati keadaan jalur pada jaringan, bila jalur dalam keadaan berfungsi/terhubung maka status yang ditampilkan adalah connected namun bila mengalami gangguan/tidak terhubung maka status yang ditampilkan adalah disconnected. Berikut adalah hasil perancangan aplikasi tersebut.
Gambar 5. Tampilan Aplikasi Monitoring Jaringan Sederhana
Skenario Uji Coba
Berikut adalah tahapan dari skenario uji coba implementasi redundant link untuk mengatasi kegagalan link pada jaringan :
1. Uji coba dimulai dengan menghidupkan semua perangkat.
2. Menginstalasi kabel UTP pada port 1ethernet Router 1 dan port 1 ethernet Router 2, sebagai primary link.
3. Menginstalasi kabel UTP pada port 2ethernet Router 1 dan port 2 ethernet Router 2, sebagai backup link.
4. Menginstalasi kabel UTP pada port ethernet Client 1 dan port 3 ethernet Router 1.
6. Membuka dan menjalankan aplikasi monitoring jalur sederhana.
7. Memutuskan koneksi primary link, yaitu kabel UTP yang terinstalasi pada port 1 Router 1 menuju port 1 Router 2.
8. Melakukan pengamatan dari sisi Client 1 menggunakan aplikasi monitoring jalur apakah Client 2 tetap dapat diakses oleh Client 1 melalui backup link atau tidak.
9. Bila backup link berhasil menggantikan fungsi primary link dan Client 2 tetap dapat diakses oleh Client 1 sesegera mungkin setelah primary link mengalami gangguan, maka uji coba dinyatakan berhasil.
10. Aplikasi monitoring akan mencatat keadaan jalur beserta rincian waktu pada file Log.txt yang berlokasi di drive D:\.
Uji Coba
Aplikasi monitoring jalur sederhana digunakan untuk mengamati apakah implementasi redundant link berhasil atau tidak. Berikut adalah tampilan monitoring saat semua jalur dalam keadaan berfungsi dengan baik.
Gambar 6. Tampilan Monitoring Saat Semua Jalur Berfungsi dengan baik
Uji Coba Jaringan Saat Backup Link Terputus Pada gambar 7 dapat dilihat melalui aplikasi monitoring bahwa perangkat Client 2 tetap berstatus Connected yang berarti tetap dapat dijangkau oleh Client 1 saat backup link sedang mengalami gangguan yang ditandai dengan status Disconnected, hal ini terjadi karena konfigurasi tingkat prioritas jalur yang telah penulis paparkan pada skenario routing. Router hanya akan menggunakan primary link untuk aktivitas telekomunikasi selama primary link berfungsi dengan baik.
Gambar 7. Uji Coba Pemutusan Backup Link
Uji Coba Jaringan Saat Primary Link Terputus Pada gambar 8 dapat dilihat melalui aplikasi monitoring bahwa perangkat Client 2 tetap berstatus Connected yang berarti tetap dapat dijangkau oleh perangkat Client 1 saat primary link sedang mengalami gangguan yang ditandai dengan status Disconnected. Pada kondisi ini router secara otomatis mengaktifkan dan menggunakan backup link untuk menghubungkan Client 1 dan Client 2, hal ini disebabkan oleh metode failover yang telah diimplementasikan pada router, failover secara otomatis akan mengaktifkan jalur alternatif lain untuk menggantikan fungsi jalur yang mengalami gangguan. Ini adalah keuntungan dari implementasi redundant link.
Gambar 8. Uji Coba Pemutusan Primary Link
Hasil Logging Dari Aktivitas Monitoring
Gambar 9. Tampilan Hasil Logging Dari Aktivitas Monitoring Jaringan Pada File Log.txt
Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa implementasi redundant link dengan metode failover untuk mengatasi kegagalan link pada jaringan dinyatakan berhasil.
Pembahasan
Penerapan metode redundant link pada sebuah jaringan dapat meningkatkan ketersediaan dan keandalan jaringan tersebut. Sebagai contoh yang dapat dilihat pada kasus yang penulis bahas, redundant link diterapkan dengan cara melengkapi sebuah jaringan dengan dua buah jalur antar jaringan dimana salah satu jalur berfungsi sebagai jalur utama (primary link) dan jalur kedua berfungsi sebagai jalur cadangan (backup link). Kedua link tersebut diadministrasi menggunakan metode failover yang diterapkan pada kedua buah router dengan menggunakan teknik static routing dimana tingkat prioritas kedua link tersebut diklasifikasikan agar jaringan tidak mengalami gangguan yang signifikan ketika salah satu dari kedua link tersebut mengalami gangguan/ kerusakan. Bila sewaktu-waktu terjadi gangguan/kerusakan pada primary link maka router secara otomatis akan mengaktifkan backup link untuk menggantikan fungsi primary link dalam melakukan aktivitas telekomunikasi sehingga kegagalan jaringan dapat ditanggulangi sesegera mungkin, dengan demikian diharapkan jaringan tidak mengalami down dalam waktu yang lama.
Kelebihan Penerapan Redundant Link Dengan Metode Failover
Terdapat beberapa kelebihan dalam penerapan metode failover pada router di sebuah jaringan, yaitu :
1. Ketersediaan jaringan lebih terjamin karena menggunakan lebih dari satu jalur koneksi. 2. Jaringan memiliki jalur cadangan sehingga bila
primary link mengalami kerusakan, router secara otomatis akan menggunakan backup link untuk melakukan aktivitas telekomunikasi. 3. Proses penggantian jalur dilakukan oleh router secara otomatis ketika jalur utama mengalami kerusakan tanpa campur tangan network administrator.
Kekurangan Penerapan Redundant Link Dengan Metode Failover
Terdapat beberapa kekurangan atau keterbatasan dari penerapan metode failover yang dibahas pada penelitian ini, yaitu :
1. Hanya satu jalur koneksi yang digunakan oleh router untuk melakukan proses telekomunikasi pada satu waktu.
2. Jalur cadangan hanya akan digunakan oleh router apabila jalur utama mengalami gangguan, jika jalur utama berfungsi dengan baik maka jalur cadangan hanya akan disiagakan (standby).
3. Metode failover hanya dapat menanggulangi kegagalan koneksi hanya bila terjadi kerusakan pada salah satu jalur, tidak keduanya.
4. Konfigurasi routing yang tidak tepat dapat menyebabkan gangguan jaringan total.
4. KESIMPULAN
Pada penelitian ini penulis telah mengimplementasi redundant link dengan metode failover untuk mengatasi kegagalan link pada jaringan, maka dari itu dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Redundant link dapat diterapkan pada sebuah jaringan untuk membantu menanggulangi kegagalan link pada jaringan dan meningkatkan keandalan serta ketersediaan jaringan tersebut.
2. Redundant link diterapkan dengan cara melengkapi sebuah jaringan dengan paling sedikit dua buah jalur (link), dimana link pertama akan berfungsi sebagai primary link dan link kedua sebagai backup link.
3. Jalur-jalur tersebut diadministrasi dengan metode failover menggunakan teknik static routing pada router dengan cara mengklasifikasikan tingkat prioritas dari masing-masing jalur.
mengaktifkan backup link untuk melakukan aktivitas telekomunikasi.
5. Bila primary link dan backup link berfungsi dengan baik, router hanya akan menggunakan primary link untuk melakukan telekomunikasi. Backup link hanya akan digunakan bila primary link mengalami gangguan.
6. Penerapan redundant link yang dibahas pada penelitian ini hanya dapat menanggulangi kegagalan salah satu link pada jaringan, tidak keduanya.
Saran
Berdasarkan kesimpulan yang telah dipaparkan di atas maka penulis dapat menyarankan sebagai berikut :
1. Agar implementasi redundant link dapat berjalan lancar, proses pembuatan desain jaringan harus dilakukan dengan teliti, pastikan desain jaringan memiliki link lebih dari satu. 2. Pastikan pemberian informasi pengalamatan
pada tahap static routing telah sesuai dengan desain. Kesalahan pada proses ini dapat menyebabkan client tidak terhubung ke jaringan atau bahkan menyebabkan jaringan berhenti beroperasi secara keseluruhan.
3. Router adalah salah satu perangkat jaringan yang harus selalu beroperasi, maka dari itu sumber listrik alternatif sangat diperlukan untuk mengantisipasi pemadaman listrik. 4. Agar network administrator tetap dapat
mengetahui keadaan jaringan hendaknya dilakukan monitoring selama 24 jam penuh sehingga bila sewaktu-waktu terjadi gangguan/kegagalan link proses troubleshooting dapat segera dilakukan.
Daftar Pustaka
[1] Cabarkapa, M., Djordje Mijatovic, & Nenad Krajnovic, 2011, Network Topology Availability Analysis, Telfor Journal, Vol. 3, No. 1, page 23.
[2] Moniruzzaman, A. B. M., Md. Waliullah, & Md. Sadekur Rahman, 2015, A High Availability Clusters Model Combined with Load Balancing and Shared Storage Technologies for Web Servers, International Journal of Grid and Distributed Computing, Vol. 8, No. 1, Daffodil International University, Bangladesh, page 110.
[3] Towidjojo, R., 2013, Mikrotik Kung Fu, Jilid 2, Jasakom, Jakarta.
[4] Cisco Systems Inc., 2010a. CCNA
Exploration Booklet: Network Fundamentals, Version 4.0., Cisco Press, Indianapolis.
[5] Batumalai, S. K., et al., 2015, IP
Redundancy and Load Balancing With Gateway Load Balancing Protocol, International Journal of Scientific Engineering and Technology, Vol. 4, No. 3, SEGi University, Malaysia, page 218 – 219.
[6] Berndtsson, M., et al., 2008. Thesis
Projects – A Guide for Students in Computer Science and Information System, 2nd Ed., Springer-Verlag London Ltd., London.
[7] Cisco Systems Inc., 2010b. CCNA
Exploration Booklet: Routing Protocols and Concepts, Version 4.0., Cisco Press, Indianapolis.
[8] Kambourakis, G., et al., 2010, High Availability for SIP: Solutions and Real-Time Measurement Performance Evaluation, International Journal of Disaster Recovery and Business Continuity, Vol. 1, No. 1, University of the Aegean, Greece, page 13.
[9] Moniruzzaman, A. B. M. & Syaed A. H., 2014, A Low Cost Two-Tier Architecture Model for High Availability Clusters
Application Load Balancing,
International Journal of Grid and Distributed Computing, Vol. 7, No. 1, Daffodil International University, Bangladesh, page 89.
