IMPLEMENTASI DAN ANALISIS AUTOMATIC 6TO4 TUNNEL UNTUK INTERKONEKSI JARINGAN IPV6/IPV4 IMPLEMENTATION AND ANALYSIS AUTOMATIC 6TO4 TUNNEL FOR INTERCONNECTION IPV6/IPV4 NETWORK
Bambang Nurwiyardi¹, -²
¹Teknik Telekomunikasi, Fakultas Teknik Elektro, Universitas Telkom
Abstrak
Komunikasi data dan komputer masih sederhana dan lambat ketika protokol TCP/IP pertama kali didesain dan diimplementasikan. Perkembangan teknologi Internet menyebabkan jumlah
pelanggan yang terhubung ke Internet meningkat dengan cepat. Protokol TCP/IP (IPv4) yang telah digunakan lebih dari dua puluh tahun tidak mampu menangani jaringan Internet lebih banyak lagi. IETF mengeluarkan standar protokol baru IPng (Internet Protocol New Generation) atau kemudian dikenal dengan nama Internet Protocol version 6. IPv6 digunakan untuk
mengatasi keterbatasan alamat pada IPv4 disamping penyempurnaan fungsi-fungsi yang lain. Mekanisme Automatic 6to4 Tunnel merupakan metode pemberian sementara sebuah prefix unik untuk alamat IPv6 yang telah memiliki paling sedikit satu alamat unik global IPv4, digunakan untuk mekanisme enkapsulasi ketika paket IPv6 yang menggunakan prefix tersebut dikirimkan melalui jaringan global IPv4. Tujuan dari metode ini adalah untuk memungkinkan domain atau host IPv6, yang terhubung ke jaringan IPv4 yang tidak memiliki dukungan IPv6, dapat
berkomunikasi dengan domain atau host IPv6 yang lain menggunakan sedikit mungkin konfigurasi manual, sebelum dapat diperoleh layanan native IPv6.
Tugas akhir ini akan menjelaskan cara kerja mekanisme Automatic 6to4 Tunnel, implementasi 6to4 Tunnel pada jaringan LAN serta pengujian performansi jaringan pada sistem tersebut berdasarkan analisa delay untuk aplikasi ICMP, FTP dan throughput untuk aplikasi Iperf. Untuk mendapatkan hasil yang lebih akurat 6to4 tunnel akan diimplementasikan pada beban trafik yang berbeda-beda. Kinerja pada jaringan Automatic 6to4 Tunnel kemudian akan dibandingkan
dengan jaringan lain yang mengunakan protokol IPv4 atau IPv6. Kata Kunci :
Abstract
Data and computer communication still simple and slow when TCP/IP protocol firstly designed and implemented. Development internet technology cause number of user that connect to Internet has been increased rapidly. TCP/IP protocol (IPv4) that has been used over twenty years can’t handling Internet networks anymore. IETF issue a new protocol standard IPng (Internet Protocol New Generation) which later known with name Internet Protocol version 6. IPv6 will use for contend lack of address in IPv4 besides complete the other functions.
Automatic 6to4 Tunnel mechanism defines a method for assigning an interim unique IPv6 address prefix that currently has at least one globally unique IPv4 addres, used for encapsulation mechanism for transmitting IPv6 packets using such a prefix over global IPv4 network. The motivation for this method is to allow isolated IPv6 domains or hosts, attached to an IPv4 network which has no native IPv6 support to communicate with other such IPv6 domains or hosts with minimal manual configuration, before they can obtain native IPv6 connectivity.
This paper will explain how Automatic 6to4 Tunnel mechanism work, implementation 6to4 Tunnel in Local Area Network with network performance test in that system base on analize of delay for ICMP, FTP and throughput for Iperf applications. In order to get more accurate result 6to4 tunnel will be implemented in various traffic load. Performance of Automatic 6to4 Tunnel network will be compared with other network which use IPv4 or IPv6 protocol.
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
IPng (Internet Protocol Next Generation) atau kemudian dikenal dengan nama IPv6 (Internet Protocol version 6) telah didesain oleh IETF untuk menggantikan keterbatasan IPv4 yang telah terbukti tangguh digunakan selama lebih dari 20 tahun belakangan ini. IPv6 merupakan standar baru yang mampu meningkatkan kapasitas pengalamatan yang ada pada IPv4 disamping penyempurnaan fungsi-fungsi lainnya. Migrasi IPv4 menuju IPv6 tidak terjadi secara singkat tetapi membutuhkan periode waktu yang lama untuk melakukan transisi dimana pada akhirnya protokol IPv6 akan digunakan secara native.
Gambar 1.1 Strategi migrasi IPv4 to IPv6
(Sumber Ferry A. S. , Shin-ichi Tadaki, IECI Japan Workshop 2003)
Untuk mengatasi masalah ini, IPv6 telah didesain memiliki teknologi dan tipe pengalamatan atau mekanisme transisi yang dapat digunakan untuk berkomunikasi dengan jaringan IPv4. Mekanisme transisi IPv4-IPv6 secara dasar dibagi menjadi tiga kategori diantaranya Dual-stack, Tunneling dan Translation. Dibandingkan dengan mekanisme translasi, tunneling lebih mudah dalam konfigurasi dan
pengimplementasiannya, karena pada dasarnya disediakan saluran tunnel bagi paket IPv6 untuk dapat melalui jaringan IPv4. Automatic 6to4 Tunnel merupakan salah satu metoda transisi IPv6 over IPv4 yang dapat digunakan untuk menghubungkan antara jaringan IPv6 yang terpisahkan oleh jaringan IPv4. Arsitektur Automatic 6to4 Tunnel dapat digambarkan sebagai berikut :
Gambar 1.2 6to4 Tunnel
(Sumber Tony Hain, Mallik Tatipamula, IPv6 Tutorial, Cisco Systems 2003)
1.2 Maksud dan Tujuan
Tujuan dari pembuatan tugas akhir ini adalah untuk mendesain dan mengimplementasikan simulasi mekanisme Automatic 6to4 Tunnel. Mekanisme ini digunakan untuk menyediakan layanan bagi IPv6 domain atau IPv6 host yang terisolasi oleh jaringan WAN IPv4 yang tidak mendukung layanan IPv6. Jaringan IPv4 dimanfaatkan sebagai media perantara untuk berkomunikasi dengan IPv6 domain atau host yang lain hingga menunggu sampai tersedianya layanan native IPv6 yang disediakan oleh penyedia layanan jaringan. Dengan membungkus paket IPv6 dengan header IPv4 maka paket IPv6 dapat dikirimkan melalui jaringan IPv4 yang telah ada. Kemudian dari hasil desain dan implementasi tersebut akan dilakukan analisa untuk mengetahui seberapa besar pengaruh dari mekanisme transisi tunneling IPv6 melalui IPv4 terhadap waktu pengiriman paket data baik untuk protokol pada layer jaringan (ICMP) maupun layer aplikasi (FTP) serta aplikasi network analyzer (Iperf).
Langkah-langkah yang ditempuh dalam mengerjakan tugas akhir ini adalah : 1. Membangun simulasi jaringan lokal IPv6-IPv4.
2. Membangun simulasi sebuah sistem Automatic 6to4 Tunnel.
3. Mengimplementasikan sistem Automatic 6to4 Tunnel pada jaringan LAN.
1.3 Perumusan Masalah
Untuk mencapai maksud dan tujuan di atas terdapat beberapa masalah yang dihadapi, antara lain :
1. Keterbatasan alamat pada IPv4 dan fitur yang lain mengakibatkan dibentuknya protokol IP yang baru yaitu IPv6.
2. IPv4 dan IPv6 mempunyai perbedaan pada sistem pengalamatan, format header paket dan perintah yang digunakan pada sistem operasi.
3. Untuk membangun jaringan IPv6 dibutuhkan sistem operasi yang mendukung format pengalamatan IPv6.
4. Diperlukan suatu mekanisme tertentu untuk mengimplementasikan IPv6 pada jaringan IPv4 yang telah ada.
5. Implementasi mekanisme Automatic 6to4 Tunnel membutuhkan host IPv6, router IPv4 dan Router 6to4 yang berfungsi sebagai gateway untuk menghubungkan jaringan IPv6 dan IPv4.
6. Aplikasi yang digunakan pada jaringan IPv6 membutuhkan perangkat lunak khusus yang mendukung format pengalamatan IPv6.
1.4 Pembatasan Masalah
Pembatasan masalah yang akan dibahas pada tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Interkoneksi antara IPv6 dan IPv4 dalam bentuk mekanisme tunnelling yaitu menyediakan koneksi IPv6 melalui IPv4 (IPv6 over IPv4) dengan sistem Automatic 6to4 Tunnel.
2. Sistem Operasi yang digunakan adalah Linux RedHat 9 dan perangkat lunak lain berbasis linux yang mendukung IPv6.
3. Tipe pengalamatan yang digunakan pada IPv6 adalah global unicast address dengan 6to4 prefix.
4. Router 6to4 bersifat dual stack yaitu mendukung potokol IPv6/IPv4 berfungsi sebagai gateway untuk menghubungkan jaringan IPv6/IPv4.
5. Aplikasi untuk masing – masing jaringan adalah Ping, FTP dan Iperf yang digunakan untuk mengukur waktu delay dan troughput pada beban trafik yang berbeda-beda.
6. Kinerja pada mekanisme Automatic 6to4 Tunnel akan dibandingkan dengan kinerja pada jaringan yang menggunakan pengalamatan IPv6 atau IPv4.
1.5 Metode Penelitian
Metode penelitian yang akan digunakan untuk memecahkan permasalahan dalam tugas akhir ini terdiri dari 3 tahap, yaitu :
1. Tahap Studi Literatur
Pada tahap ini akan dilakukan pendalaman pemahaman tentang konsep dan teori dari sistem pengalamatan jaringan baik untuk IPv4 maupun IPv6, mekanisme transisi IPv4-IPv6 terutama mekanisme Automatic 6to4 Tunnel serta penggunaan sistem operasi Linux RedHat.
2. Tahap Implementasi dan Pengujian Jaringan
Dalam tahap ini akan dilakukan desain jaringan yang sesuai untuk menggambarkan interkoneksi dengan menggunakan mekanisme Automatic 6to4 Tunnel yaitu untuk menyediakan koneksi antara host/jaringan IPv6 yang terpisahkan oleh jaringan IPv4. Kemudian dilakukan pengumpulan data tentang perangkat keras dan perangkat lunak yang akan digunakan. Setelah itu dilakukan implementasi jaringan yang telah didesain, serta dilakukan uji interkoneksi untuk jaringan IPv6, jaringan IPv4 dan jaringan Tunnel. Tahap desain dan implentasi jaringan dibagi dalam beberapa langkah, sebagai berikut :
1. Konfigurasi IPv4 router.
2. Konfigurasi 6to4 router ( Dual Stack IPv6/IPv4 ). 3. Konfigurasi 6to4 host.
4. Menghubungkan antar jaringan IPv6 yang melewati jaringan IPv4 menggunakan gateway 6to4 router.
3. Tahap Analisa
Dalam tahap ini akan dilakukan analisa terhadap interkoneksi jaringan IPv6 dan IPv4 menggunakan mekanisme Automatic 6to4 Tunnel, meliputi analisa :
1. Interkoneksi jaringan antar host dalam IPv6 dan IPv4 dengan cara mengirimkan paket menggunakan protokol ICMP,FTP, Iperf, melihat waktu yang dibutuhkan oleh paket untuk menjalankan aplikasi dalam beban trafik yang berbeda-beda, serta throughput yang terjadi.
2. Pengalokasian alamat IPv6 yang digunakan untuk tunneling.
3. Paket IPv6 yang dienkapsulasi untuk dikirimkan melalui jaringan IPv4.
1.6 Sistematika Pembahasan
BAB I Pendahuluan
Bagian ini memberikan penjelasan mengenai Latar Belakang, Tujuan, Perumusan dan Batasan Masalah, Metode Penelitian serta Sistematika Penulisan.
BAB II Dasar Teori
Bagian ini memberikan gambaran mengenai pengalamatan pada protokol IPv4, IPv6, mekanisme transisi IPv4-IPv6 dan Automatic 6to4 Tunnel.
BAB III Perancangan dan Implementasi Sistem 6to4
Bagian ini memberikan penjelaskan tentang langkah-langkah implementasi Automatic 6to4 Tunnel untuk interkoneksi jaringan IPv6 melalui jaringan IPv4 serta perancangan pengambilan data.
BAB IV Analisa Implementasi dan Pengujian Mekanisme 6to4
implementasi Automatic 6to4 Tunnel dan dibandingkan dengan jaringan yang menggunakan IPv4 atau IPv6.
BAB VI Kesimpulan dan Saran
Bagian ini berisi kesimpulan dan saran tentang percobaan dan analisa yang telah dilakukan.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
1. Pada aplikasi ICMP mekanisme 6to4 mempunyai kelambatan waktu (delay) yang lebih besar dibandingkan dengan jaringan IPv4 dan IPv6. IPv4 membutuhkan waktu rata-rata 0,984 kali mekanisme 6to4 dan IPv6 rata-rata 0,951 kali dari waktu yang dibutuhkan mekanisme 6to4.
2. Untuk aplikasi FTP kelambatan waktu (delay) mekanisme 6to4 lebih besar dibandingkan jaringan IPv4 dan IPv6. IPv4 memerlukan rata-rata 0,903 kali mekanisme 6to4 dan IPv6 memerlukan rata-rata 0,879 kali mekanisme 6to4. 3. Bandwitdh rata-rata yang digunakan pada jaringan 6to4 adalah 97,803 % dari
bandwidth yang disediakan. Sehingga dengan implementasi sistem 6to4 ini akan menurunkan throughput rata – rata sebesar 2,197 %.
4. Prosentase throughput mekanisme 6to4 mempunyai nilai yang paling rendah yaitu 0.009 % lebih rendah dibandingkan dengan jaringan IPv4 dan 0.013 % lebih rendah dibandingkan dengan jaringan IPv6.
5. Mekanisme 6to4 memiliki performansi yang paling rendah dibandingkan IPv4 dan IPv6. Hal ini disebabkan oleh proses enkapsulasi atau dekapsulasi paket IPv6 oleh header IPv4 yang terjadi pada router 6to4.
6. Standar IPv4 memiliki header sebesar 20 byte, tetapi panjang Options field menambah total ukuran dari paket IPv4 bervariasi hingga 60 byte. Header IPv6 memiliki ukuran tetap sebesar 40 byte. Pada IPv6, beberapa IPv4 fields telah dibuang dan dimodifikasi. Internet Header Length (IHL), Identification, Flags, Fragment Offset, Header Checksum dan Padding fields telah dihapus dari header IPv6. Hal ini mengakibatkan proses yang lebih cepat pada basic header IPv6 dan berakibat adanya peningkatan kinerja router secara keseluruhan.
5.2 Saran
1. Agar dapat diperoleh hasil yang lebih akurat dapat dilakukan penelitian serupa menggunakan beban trafik yang sebenarnya pada jaringan real Internet. 2. Pengembangan lebih lanjut implementasi Automatic 6to4 Tunnel pada sistem
operasi yang lain seperti Windows, FreeBSD, Sun Solaris atau menggunakan embedded router seperti Cisco.
3. Migrasi dari IPv4 ke IPv6 diharapkan tidak menyebabkan penurunan unjuk kerja jaringan yang signifikan sehingga perlu dipertimbangkan mekanisme transisi ke IPv6 yang dapat mempertahankan performansi jaringan yang ada. 4. Untuk translasi alamat domain dapat dilakukan implementasi penggunaan
DNS server pada jaringan 6to4 mengingat perbedaan format alamat domain pada jaringan IPv4 dan IPv6.
5. Munculnya masalah keamanan pada paket yang mengalami tunneling membutuhkan kajian tersendiri apabila mekanisme 6to4 akan diimplementasikan pada jaringan yang membutuhkan tingkat keamanan tinggi.
DAFTAR PUSTAKA
[1]. William Stallings, Data and Computer Communication 6th edition, Prentice Hall International Inc, 2000.
[2]. IPv6 Transition Technologies, Microsoft Windows 2003 White Paper, Microsoft Corporation, 2005.
[3]. Tony Hain, IPv6 Tutorial, Global IPv6 Summit, Cisco Systems Inc, 2003.
[4]. Ferry A.S, Shin-ichi Tadaki, The Critical Needed of IPv6 Development in Indonesia, Saga University, Japan, 2003.
[5]. Ettikan Kandasamy, Application Performance Analysis in Transition Mechanism from IPv4 to IPv6, Cyberjaya, Malaysia.
[6]. B. Carpenter, K. Moore, RFC 3056, Connection of IPv6 Domains via IPv4 Clouds, Internet Society, 2001.
[7]. B. Carpenter, C. Jung, RFC 2529, Transmission of IPv6 over IPv4 Domains without Explicit Tunnel, Internet Society, 1999.
[8]. S. Deering, R. Hinden, RFC 2460, Internet Protocol version 6 Specification, Internet Society, 1998
[9]. Aris Cahyadi, Analisa dan Implementasi IPv6 Tunnel Broker Untuk Interkoneksi antara IPv4 dan IPv6, STTTelkom, 2002.
[10]. Wahidi Somad, Implementasi dan Analisis Teredo untuk Interkoneksi Jaringan IPv6/IPv4 dengan Jaringan IPv6 yang Melalui IPv4 NAT, STTTelkom, 2004. [11]. H.Mathis, Path MTU Discovery, draft-ietf-pmtud-method-04, Internet Society,
2005.
[12]. Raj Gulani, Deploying of IPv6 Networks, Cisco Systems Inc, 2003. [13]. Peter Brieringer, Linux IPv6 Howto, GNU GPL, 2005
[14]. Jeff Doyle, Issues in IPv6 Deployment, Juniper Networks, 2002.
[15]. Shyam. P. Joy and D. Balamurugan, IPv6 6to4 Tunneling, Sona College of Technology, India, 2003.
