2.1 Teori Umum
2.1.1 Internet Protocol (IP)
Internet Protocol (IP) adalah protokol yang digunakan oleh protokol Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) untuk melakukan pengalamatan dan routing paket data antar host-host di jaringan komputer berbasis TCP/IP. Versi IP yang banyak digunakan adalah IP versi 4 (IPv4) yang didefinisikan pada RFC 791 dan dipublikasikan pada tahun 1981, tetapi akan digantikan oleh IP versi 6 pada beberapa waktu ke depan.
(http://id.wikipedia.org/wiki/Protokol_Internet).
Protokol IP merupakan protokol utama di dalam hierarki protokol TCP/IP. Data akan dibawa oleh sebuah paket IP dari satu titik ke titik lainya dalam suatu jaringan. Protokol IP menggunakan metode connectionless yang berarti dalam melakukan pengiriman data, protocol ini tidak perlu membuat dan memelihara sebuah sesi koneksi. Walaupun bertugas menyampaikan data dari satu titik ke titik lainnya dalam suatu jaringan, protokol ini tidak menjamin data benar-benar sampai pada tujuan, tapi hal ini diserahkan kepada protokol pada lapisan yang lebih tinggi, yakni protokol Transmission Control Protocol (TCP).
2.1.1.1 Header Datagram IP
Paket-paket data yang akan dikirimkan akan diubah ke dalam
• Header IP
Ukuran header IP bervariasi, berkisar antara 20 hingga 60 byte, dalam penambahan 4-byte. Header IP menyediakan dukungan untuk memetakan jaringan (routing), identifikasi muatan IP, ukuran header IP dan datagram IP, dukungan fragmentasi, dan juga IP Options.
• Muatan IP (Payload)
Ukuran muatan IP juga bervariasi, yang berkisar dari 8 byte hingga 65515 byte.
Sebelum datagram dikirimkan di dalam suatu jaringan, datagram IP akan dibungkus dengan header protokol dan trailer pada setiap lapisan jaringan, dan akhirnya akan menjadi sebuah frame jaringan. Datagram IP merupakan suatu variabel yang terdiri atas data dan header. Panjang header bisa antara 20 sampai 60 byte. Header ini memuat informasi yang penting sekali untuk keperluan routing dan pengiriman. Berikut adalah penjelasan tentang isi dari header
• Version Number
Field Version mengawasi versi protokol pada datagram.
Dengan memasukkan versi pada setiap datagram akan dimungkinkan untuk mempunyai transmisi antara dua buah versi, dimana sebagian mesin mengoperasikan versi lama dan
mesin lainnya menjalankan versi baru. Dalam hal ini versi protokol IP yang dipakai dan saat ini versi IP yang dipakai ialah IP versi 4 (IPv4). (versi terbaru IPv6).
• Panjang Header
Panjang header ditentukan oleh field yang ada pada header yaitu IHL, panjang header itu sendiri mengikuti dari panjang IHL, yaitu 32 bit words. Panjang minimun adalah 5 yang dipakai apabila tidak ada option, nilai maksimun field 4 bit ini adalah 15, yang membatasi header pada 60 byte sehingga field option mempunyai panjang 40 byte. Untuk beberapa option, seperti option yang mencatat route yang dipakai paket, 40 byte sangat tidak mencukupi. Hal ini akhirnya menyebabkan option menjadi tidak berguna.
• Jenis Pelayanan
Service type: Ada 8 bit yang menginformasikan bagaimana datagram harus ditangani oleh router. Field ini dibagi menjadi 2 subfield yakni: precedence (3 bit) dan service type (TOS=Type Of Service) (4 bit). Sisa bit tidak digunakan.
• Panjang Datagram IP
Panjang datagram IP maksimumnya adalah 65.535 byte meliputi segala hal dalam delay-header dan data. Namun
untuk masa depan akan membutuhkan datagram yang lebih besar lagi.
• Identification
Identification diperlukan untuk mengizinkan host tujuan menentukan datagram pemilik fragment yang baru datang.
Semua fragment suatu datagram berisi nilai Identification yang sama.
• Flag
Flag diperlukan untuk menjaga agar fragment datagram tetap utuh ( tidak terpotong-potong ) dan memberikan tanda bahwa fragment datagram telah tiba.
• Fragment Offset
Untuk memberitahukan di antara datagram mana yang ada pada saat itu yang memiliki fragment yang bersangkutan.
Seluruh fragment kecuali yang terakhir di dalam datagram harus merupakan perkalian 8 byte, yaitu satuan fragment elementer. Karena tersedia 13 bit, maka terdapat nilai maksimum fragment per datagram, yang menghasilkan panjang datagram maksimum 65.536 byte dimana lebih besar dari panjang datagram IP.
• Time to Live
Counter yang digunakan untuk membatasi umur paket. Field ini diharapkan dapat menghitung waktu dalam detik, yang memungkinkan umur maksimum 225 detik. Counter harus diturunkan pada setiap hop dan diturunkan beberapa kali bila berada dalam antrian router dalam waktu yang lama. Pada kenyataannya, field ini hanya menghitung hop. Ketika counter mencapai nol, paket dibuang dan paket peringatan dikirimkan kembali ke host sumber. Feature ini mencegah datagram agar tidak kehilangan arah, sesuatu yang mungkin terjadi bila tabel routing rusak.
• Transport Protocol
Field ini berisi 8 bit yang mendefinisikan lapisan protokol di atasnya menggunakan layanan lapisan IP. Sebuah datagram IP dapat membungkus data dari beberapa tingkat protokol di atasnya seperti TCP, UDP, ICMP dan IGMP. Ketika protokol IP me-multiplex dan me-demultiplex data dari tingkatan protokol di atasnya, nilai field ini menolong proses ketika datagram sampai ke tujuan alamat akhir.
• Header Checksum
Hanya melakukan verifikasi terhadap header saja. Checksum ini sangat berguna untuk mendeteksi error yang dihasilkan
oleh memory yang buruk di dalam router. Algoritma adalah dengan menambah semua half-word 16 bit pada saat checksum datang, dengan menggunakan perhitungan komplemen satu dan mengambil komplemen satunya sebagai hasilnya. Agar algoritma ini dapat berfungsi, Header checksum diasumsikan bernilai 0 pada saat datang. Algoritma ini lebih baik dibandingkan dengan bila menggunakan penambahan biasa. Perlu dicatat bahwa Header checksum harus dihitung kembali di setiap hop, karena sedikitnya sebuah field selalu berubah ( field Time to Live – TTL ). Akan tetapi cara tertentu dapat digunakan untuk mempercepat perhitungan.
• S ource Address dan Destinasion Address
M enandai nomor jaringan dan nomor host. Source address 32 bit berisi informasi alamat IP dari host pengirim. Destination address 32 bit yang berisi informasi alamat IP tujuan.
• Option
Header datagram IP mempunyai panjang yang tetap yakni 20 byte. Sedangkan panjang header yang variabel adalah 40 byte.
Oleh sebab itu header datagram IP berkisar antara 20 hingga 60 byte. Panjang header variabel ini adalah option. Yang digunakan untuk kepentingan pengetesan dan debugging.
Option mempunyai panjang yang dapat diubah-ubah. M asing- masing diawali dengan kode-kode bit yang mengindentifikasikan option. Sebagian option diikuti oleh field option yang panjangnya 1 byte, kemudian oleh satu atau lebih byte-byte data.
• Padding
Padding terdiri dari pilihan-pilihan sebagai berikut :
1. Option Security, menyatakan sejauh mana kerahasiaan informasinya, dengan kata lain menspesifikasikan tingkat kerahasiaan datagram.
2. Option Strict Source Routing, memberikan lintasan lengkap dari sumber ke tujuan dalam bentuk sejauh alamat IP. Datagram diperlukan untuk mengikuti lintasan eksa tersebut.
3. Option Loose Source Routing, mengharuskan paket melintasi daftar router yang telah ditentukan, dan dalam urutan yang telah ditentukan, tapi tidak diizinkan untuk melewati router lainnya selama perjalanannya.
4. Option Record Route, memberitahukan router-router di sepanjang lintasan agar menambah alamat IP-nya ke field option.
5. Option Times Stamps, mirip dengan option record route kecuali disamping merekam alamat IP 32 byte-nya setiap router juga perlu merekam time stamp 32 byte.
Gambar 2.1 Header Protokol IP
(http://teknik-informatika.com/header-datagram-ip/)
2.1.1.2 Prinsip kerja IP
Internet Protocol (IP) berfungsi menyampaikan datagram dari satu komputer ke komputer lain tanpa tergantung pada media kompunikasi yang digunakan. Data transport layer dipotong menjadi datagram-datagram yang dapat dibawa oleh IP. Tiap datagram dilepas dalam jaringan komputer dan akan mencari sendiri secara otomatis rute yang harus ditempuh ke komputer tujuan. Hal ini dikenal sebagai transmisi connectionless. Dengan kata lain, komputer pengirim datagram sama sekali tidak mengetahui apakah datagram akan sampai atau tidak.
Untuk membantu mencapai komputer tujuan, setiap komputer dalam jaringan TCP/IP harus diberikan IP address. IP address harus unik untuk setiap komputer, tetapi tidak menjadi halangan bila sebuah komputer mempunyai beberapa IP address. IP address terdiri atas 8 byte data yang mempunyai nilai dari 0-255 yang sering ditulis dalam bentuk [xxx.xxx.xxx.xxx] (xxx mempunyai nilai dari 0-255).
Pada header internet protokol selain IP address dari komputer tujuan dan komputer pengirim datagram juga terdapat beberapa informasi lainnya. Informasi ini mencakup jenis dari protokol transport layer yang ditumpangkan diatas IP. Ada dua jenis protokol pada transport layer yaitu TCP dan UDP. Informasi penting lainnya adalah Time-To-Live (TTL) yang menentukan berapa lama IP dapat hidup didalam jaringan. Nilai TTL akan dikurangi satu jika IP melalui sebuah komputer. Hal ini penting artinya terutama karena IP dilepas dijaringan komputer. Jika karena satu dan lain hal IP tidak berhasil menemukan alamat tujuan maka dengan adanya TTL IP akan mati dengan sendirinya pada saat TTL bernilai nol. Disamping itu juga tiap IP yang dikirimkan diberikan identifikasi sehingga bersama- sama dengan IP address komputer pengirim data dan komputer tujuan, tiap IP dalam jaringan adalah unik.
Khususnya untuk pemakai jaringan komputer hal yang terpenting untuk dipahami secara benar-benar adalah konsep IP address. Lembaga yang mengatur IP address adalah Network Information Center (NIC) di Department of Defence di US yang beralamat di http://www.nic.mil/. Pengaturan IP addresspenting, terutama pada saat mengatur routing secara otomatis. Sebagai contohjaringan komputer di amatir radio mempunyai IP address kelas yang mempunyai address [44.xxx.xxx.xxx]. Khusus untuk amatir radio di Indonesia IP address yang digunakan adalah [44.132.xxx.xxx]. Sedangkan di Canada mempunyai IP address [44.135.84.22]. Hal ini terlihat dengan jelas bahwa IP address di amatir radio sifatnya geografis. Dari IP address ini dapat dibaca bahwa mesin ini berada di network 44 di InterNet yang dikenal sabagai AM PRNet (ampr.org). 135 menandakan bahwa mesin ini berada di Canada. 84 memberitahukan bahwa mesin berada di kota Waterloo di propinsi Ontario, sedang 22 adalah nomor mesinnya.
Dengan konsep IP address, route perjalanan IP dalam jaringan komputer dapat dilakukan secara otomatis. Sebagai contoh, jika sebuah komputer di InterNet akan mengirimkan IP ke [44.135.84.22], pertama-tama IP yang dilepas di network akan berusaha mencari jalan ke network 44.135.84, setelah mesin yang mengubungkan network 44.135.84 tercapai IP tersebut akan mencoba menghubungi
mesin 22 di network tersebut. Kesemuanya ini dilakukan secara otomatis oleh program. (http://teknik-informatika.com/internet- protocol/)
2.1.2 Pengertian Jaringan Komputer
Jaringan komputer adalah sebuah sistem yang terdiri atas komputer, software dan perangkat jaringan lainnya yang bekerja bersama-sama untuk mencapai suatu tujuan yang sama. Tujuan dari jaringan komputer adalah:
• Membagi sumber daya: contohnya berbagi pemakaian printer, CPU, memori, harddisk
• Komunikasi: contohnya surat elektronik, instant messaging, chatting
• Akses informasi: contohnya web browsing
Agar dapat mencapai tujuan yang sama, setiap bagian dari jaringan komputer meminta dan memberikan layanan (service). Pihak yang meminta/menerima layanan disebut klien (client) dan yang memberikan / mengirim layanan disebut pelayan (server). Arsitektur ini disebut dengan sistem client-server, dan digunakan pada hampir seluruh aplikasi jaringan komputer.
(http://id.wikipedia.org/wiki/Jaringan_komputer)
2.1.3 Routing
Routing merupakan pemilihan rute dalam sebuah jaringan untuk mengirim data ataupun lalu lintas fisik. (CCNA Exploration 2). Routing loop
dapat terjadi saat terjadi inkonsistensi dalam table routing karena konvergensi yang lambat pada saat terjadi perubahan jaringan. Routing dapat dilakukan dengan dua cara yaitu:
2.1.3.1 Static Routing
Konfigurasi rute dilakukan secara manual, sehingga network administrator harus menambahkan dan menghapuskan static route (terutama jaringan yang tidak terhubung langsung) jika ada perubahan topologi jaringan. (CCNA Exploration 2, 2010).
2.1.3.2 Dynamic Routing
Dengan menggunakan routing protocol, router bisa membangun dan menjaga routing table. Router mempelajari jaringan yang tidak terhubung langsung dari router lainnya. (CCNA Exploration 2, 2010).
Gambar 2.2 Perbandingan Dynamic Routing dan Static Routing
2.1.4 Algoritma Routing
Umumnya algoritma routing digolongkan menjadi dua kategori (CCNA Exploration 2, 2010):
2.1.3.1 Distance Vector
Distance vector selalu memandang topologi jaringan dari router tetangga, menambah distance vector dari satu router ke router lain, lambat untuk menyamakan informasi sehingga rentan terhadap routing loop, dan memberikan informasi routing table ke tetangganya dalam periode waktu tertentu. Oleh karena itu, algoritma ini menggunakan bandwidth yang cukup besar dan tidak mempunyai informasi yang spesifik tentang jaringan dan router yang tidak langsung terkoneksi.
Walaupun demikian, distance vector lebih mudah untuk dikonfigurasi.
Yang termasuk distance vector adalah Routing Information Protocol (RIP) version 1, RIP version 2, Interior Gateway Routing Protocol (IGRP). (CCNA Exploration 2, 2010).
Gambar 2.3 Operasi Protokol Distance Vector
2.1.4.2 Link State
Algoritma ini menghitung dan menggunakan jalan yang terpendek ke router lain, update dikirim jika ada perubahan topologi jaringan, lebih cepat untuk convergence, tidak rentan terhadap routing loop, lebih sulit untuk dikonfigurasi, membutuhkan lebih banyak memori dan processing power, lebih sedikit menghabiskan bandwidth dibanding distance vector, mengambil pandangan umum seluruh topologi jaringan. Yang termasuk link-state adalah OSPF, IS-IS. (CCNA Exploration 2, 2010).
Gambar 2.4 Operasi Protokol Link State
2.1.5 Routing Protocol
Routed protocol merupakan protokol yang dijalankan dalam internetwork. Yang termasuk dalam routed protocol adalah Internet Protocol (IP), DECnet, AppleTalk, Novel NetWare, O SI, Bayan VINES dan Xero x Network System (XNS).
Routing protocol merupakan protokol yang mengimplementasi algoritma routing, seperti algoritma distance vector dan algoritma link-state. Intinya, routing protocol digunakan untuk membangun tabel yang digunakan untuk menentukan pemilihan jalan dari routed protocol. (CCNA Exploration 2, 2010).
2.1.5.1 Autonomous System (AS )
Autonomous System (AS) adalah suatu kelompok yang terdiri dari satu atau lebih IP Prefix yang terkoneksi yang dijalankan oleh satu atau lebih operator jaringan dibawah satu kebijakan routing yang didefinisikan dengan jelas. AS diperlukan bila suatu jaringan terhubung ke lebih dari satu AS yang memiliki kebijakan routing yang berbeda. Contoh yang paling sering dijumpai adalah jaringan yang terhubung kepada dua upstream atau lebih ataupun exchange point, peering dengan jaringan local pada exchange point. Automonous System Number (A SN) adalah nomor two-byte unik yang diasosiasikan dengan A S. ASN digunakan sebagai pengindetifikasi yang memungkinkan AS untuk saling menukar informasi routing dinamik dengan A S yang lain. Protokol-protokol routing yang berjalan dalam sebuah jaringan oleh sebuah organisasi atau AS disebut Interior Gateway Protocol (IGP). Sedangkan protocol routing yang berjalan diantara dua jaringan yang berbeda dan dikontrol oleh dua organisasi atau AS yang berbeda adalah Exterior Gateway Protocol (BGP). (CCNA Exploration 2, 2010).
Gambar 2.5 Struktur AS
2.1.5.2 Routing Information Protocol (RIP)
Routing protocol yang menggunakan algoritma distance vector, yaitu algoritma Bellman-Ford. Pertama kali dikenalkan pada tahun 1969 dan merupakan algoritma routing yang pertama pada ARPANET. RIP yang merupakan routing protokol dengan algoritma distance vector, yang menghitung jumlah hop (count hop) sebagai routing metric. Jumlah maksimum dari hop yang diperbolehkan adalah 15 hop. Tiap RIP router saling tukar informasi routing tiap 30 detik, melalui UDP port 520. Untuk menghindari loop routing, digunakan teknik split horizon withpoison reverse. RIP merupakan routing protocol yang paling mudah untuk dikonfigurasi. RIP memiliki 3 versi yaitu RIPv1, RIPv2, RIPng. (CCNA Exploration 2, 2010).
• RIPv1
RIPv1 didefinisikan pada RFC 1058, dimana menggunakan classful routing, tidak menggunakan subnet. Tidak mendukung Variable Length Subnet Mask (VLSM ).
• RIPv2
RIPv2 hadir sekitar tahun 1994, dengan memperbaiki kemampuan akan classlessInter-Domain Routing. Didefinisikan pada RFC 2453.
• RIPng
RIPng merupakan protokol RIP untuk IPv6. Didefinisikan pada RFC 2080.
2.1.5.3 Interior Gateway Routing Protocol (IGRP)
Interior Gateway Routing Protocol (IGRP) adalah routing milik Cisco. IGRP merupakan protokol routing distance vector. Seleksi jalurnya menggunakan metric campuran berupa bandwidth, load, delay, realibility. IGRP mendukung 255 hop count. Routing update, secara default, akan dikirim secara broadcast setiap 90 detik. Routing update berisi semua table routing pengirim. Dibutuhkan nomor AS unik ketika mengimplementasikan IGRP pada sebuah jaringan. (CCNA Exploration 2, 2010). IGRP memiliki 3 jenis route, yaitu:
1. Interior – rute-rute antar subnet-subnet jaringan yang menempel pada interface router. Jika jaringan yang menempel pada interface
router belum di-subnet, IGRP tidak akan memasang rute-rute interior.
2. System – rute-rute ke jaringan AS. Rute-rute sistem tidak mencantumkan informasi subnet.
3. Exterior – rute-rute ke jaringan-jaringan luar AS yang mempertimbangkan ketika gerbang tempat pembuangan terakhir (gateway of last resort) diidentifikasi.
Gambar 2.6 Jalur-jalur IGRP
Walaupun IGRP telah memperbaiki sedikit kelemahan pada RIPv1, tetapi IGRP tidak mendukung VLSM dan CIDR. Oleh karena itu, Cisco telah membuat EIGRP untuk memperbaiki masalah ini.
2.1.5.4 Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP)
EIGRP merupakan routing protokol yang dibuat CISCO. EIGRP termasuk routing protocol dengan algoritma hybrid. (CCNA Exploration 2, 2010). EIGRP menggunakan beberapa terminologi, yaitu:
1. Successor: istilah yang digunakan untuk jalur yang digunakan untuk meneruskan paket data.
2. Feasible Successor: istilah yang digunakan untuk jalur yang akan digunakan untuk meneruskan data apabila successor mengalami kerusakan
3. Neighbor table: istilah yang digunakan untuk table yang berisi alamat dan interface untuk mengakses ke router sebelah.
4. Topology table: istilah yang digunakan untuk table yang berisi semua tujuan dari router sekitarnya.
5. Reliable Transport Protocol: EIGRP dapat menjamin urutan pengiriman data.
Perangkat EIGRP bertukar informasi hello packet untuk memastikan daerah sekitar. Pada bandwidth yang besar router saling bertukar informasi setiap 5 detik, dan 60 detik pada bandwidth yang lebih rendah.
2.1.5.5 Open Shortest Path First (OS PF)
OSPF merupakan routing protokol berbasis link state, termasuk dalam Interior Gateway Protocol (IGP). M enggunakan algoritma
Djikstra untuk menghitung Shortest Path First (SPF). M enggunakan cost sebagai routing metric. Setelah antar router bertukar informasi maka akan terbentuk database link state pada masing-masing router.
M enggunakan metode M D5 untuk authentifikasi antar router sebelum menerima Link-state Advertisement (LSA). Router dalam broadcast domain yang sama akan melakukan adjacencies untuk mendeteksi satu sama lainnya. Pendeteksian dilakukan dengan mendengarkan “Hello Packet”. Hal ini disebut 2 way state. Router OSPF mengirimkan “Hello Packet” dengan cara unicast dan multicast. Alamat multicast 224.0.0.5 dan 224.0.0.6 digunakan O SPF, sehingga OSPF tidak menggunakan TCP atau UDP melainkan IP Protocol 89. (CCNA Exploration 2, 2010).
2.1.5.6 Intermediate System to Intermediate System (IS -IS )
IS-IS merupakan salah satu routing protocol yang menggunakan metode Link State sebagai metode pengumpul rutenya. Karena metode yang digunakannya ini, IS-IS menjadi cukup populer digunakan pada jaringan internal berskala besar, terutama di jaringan penyedia jasa internet dan servis-servis yang berhubungan dengan itu. IS-IS juga akan melakukan pengumpulan informasi dan status dari semua link yang ada dalam jaringannya. Kemudian informasi tersebut dibentuk menjadi sebuah informasi rute yang dapat digunakan untuk meneruskan data.
2.1.5.7 Border Gateway Protocol (BGP)
Border Gateway Protocol (BGP) adalah inti dari protokol routing internet. Protokol ini yang menjadi backbone dari jaringan internet dunia.
BGP dijelaskan dalam RFC 4271. RFC 4276 menjelaskan implementasi report pada BGP-4. RFC 4277 menjelaskan hasil uji coba penggunaan BGP-4. Ia bekerja dengan cara memetakan sebuah table IP network yang menunjuk ke jaringan yang dapat dicapai antar Autonomous System (A S).
Hal ini digambarkan sebagai sebuah protokol path vector. BGP tidak menggunakan metric IGP tradisional, tapi membuat routing decision berdasarkan path, network policies dan atau ruleset. BGP versi 4 masih digunakan hingga saat ini BGP mendukung Class Inter-Domain Routing dan menggunakan route aggregation untuk mengurangi ukuran table routing.
2.2 Teori Khusus
2.2.1 Multiprotocol Label Switching (MPLS ) 2.2.1.1 Pendahuluan
MPLS dikembangkan dari sebuah riset tentang data forwarding pada sebuah jaringan internet pada pertengahan tahun 1990-an.
Perusahaan yang pertama kali mengimplementasikan M PLS IP switching adalah Ipsilon, kemudian beberapa perusahaan besar juga mengimplementasikannya dengan nama yang berbeda beda seperti
Toshiba yang mengimplementasikan Cell Switching Router (CSR) dan IBM dengan Aggregate Route-Based IP Switching. M PLS menggunakan teknik label swapping untuk mem-forward data, sehingga secara tidak langsung membantu mengurangi ukuran tabel routing.
MPLS merupakan peningkatan teknologi dari protokol routing tradisional yang digunakan dalam jaringan skala besar. Penerusan paket- paket data pada M PLS lebih efisien karena hanya melihat identifier label yang diberikan pada paket dan tidak melihat alamat tujuan. M PLS juga dapat dikatakan sebagai sebuah multi-protocol label switching karena dapat diaplikasikan untuk lebih dari satu protokol setara layer network.
Penggunaan M PLS diharapkan dapat menjadi solusi untuk meningkatkan kinerja data forwarding pada jaringan skala besar. Selain itu skalabilitas dari M PLS mampu memberikan fleksibilitas lebih baik dalam menopang berbagai layanan paket data.
Dalam M PLS proses mencocokan sebuah paket dengan FEC (Forward Equivalence Classes) yang ada hanya dilakukan sekali, yaitu di edge router pada jaringan M PLS. FEC dimana sebuah paket diproses telah di-encoding kedalam sebuah nilai yang memiliki panjang tertentu (short fixed length value) yang dinamakan label. Label tersebut diberikan pada sebuah paket sebelum paket tersebut dikirimkan di dalam jaringan MPLS sehingga dikenali sepanjang jaringan M PLS.
Hal ini berbeda dengan IP forwarding standar dimana paket yang dikirimkan dari satu router ke router yang lainnya sampai tiba di tujuan di-forward oleh setiap router dengan keputusan yang berbeda-beda untuk setiap router. Keputusan forwarding itu dibuat dari hasil analisis header paket data dan berdasarkan algoritma routing yang digunakan pada network layer. Untuk menganalisa hop selanjutnya yang akan dituju, alamat tujuan pada setiap paket dibandingkan dengan FEC kemudian paket itu memetakan setiap FEC ke hop router selanjutnya. Jadi proses matching FEC dilakukan berulang-ulang.
Implementasi M PLS sekaligus memberikan fitur tambahan untuk arsitektur Internet Protocol (IP) berikut konsep routing dan switching.
Fitur-fitur tersebut antara lain IP VPN, data link layer combination switching technologies with network layer routing technologies, traffic engineering dan juga Quality of Service (QoS) dengan Multiple Classes of Service (CoS). Dengan demikian secara umum M PLS mampu memberikan jaminan kualitas lebih baik dibandingkan dengan IP routing biasa. (Ghein, 2007, p5).
2.2.1.2 Arsitektur MPLS
Fungsionalitas MPLS dibagi menjadi dua bagian utama blok arsitektur yaitu:
Gambar 2.7 Arsitektur M PLS 1. Control Plane
Bertanggung jawab dalam hal yang berhubungan dengan pengidentifikasian kemampuan untuk mencapai tujuan. Oleh karena itu, control plane terdiri dari semua informasi pada layer 3. Contoh fungsi control plane adalah pertukaran informasi protokol routing seperti OSPF, IS-IS dan BGP. Selain itu, semua fungsi yang berhubungan dengan pertukaran label antara router-router tetangga.
2. Data Plane
Bertugas untuk meneruskan paket-paket data. Paket paket disini bisa berarti paket IP layer 3 atau labeled ip paket. Informasi pada data plane, seperti label values, adalah berasal dari control panel.
Pertukaran informasi antara router-router tetangga akan memetakan jaringan tujuan ke label pada control panel, yang akan digunakan untuk meneruskan data plane labeled packet.
2.2.1.3 Komponen MPLS
Gambar 2.8 Komponen MPLS
Gambar diatas memberikan informasi tentang komponen-komponen penting yang berkaitan erat dengan M PLS, diantaranya:
• Label Edge Router (LER)
Yaitu router yang letaknya pada perbatasan jaringan M PLS, router ini bertugas memberi label M PLS pada setiap paket data yang akan dikirimkan melewati Label Switced Router (LSR). (Osborne, 2002, p42).
‐ Ingress Router: Yaitu router (LER) yang mengatur trafik saat akan memasuki M PLS domain
‐ Egress Router: Yaitu router (LER) yang mengatur trafik saat meninggalkan M PLS domain
• Label Switched Router (LSR)
Yaitu router dalam jaringan M PLS yang bertugas mem-forward paket data berdasarkan label yang telah ditempelkan oleh LER pada paket tersebut. (Osborne, 2002, p42).
‐ Upstream adalah LSR yang menjadi pengirim data
‐ Downstream adalah LSR yang menjadi penerima data LSR dapat melakukan beberapa tugas berikut ini:
Aggregate, yaitu menghapus label dan melakukan pengolahan network layer
Pop, menghapus label dan mentransmisikan payload sisinya.
Push, mentransmisikan label dengan memberikan satu set label yang baru
Swap, mengganti label dengan nilai label yang lain
Un-Tag, menghapus label dan meneruskan paketnya ke hop tujuan.
• Label
Yaitu suatu nilai tertentu yang ditempelkan oleh LER kepada setiap paket data yang masuk kedalam jaringan M PLS. Label M PLS digunakan untuk local identification pada switching jaringan M PLS.
Label ini membawa informasi tambahan yang berguna dalam proses switching namun tidak berisi informasi protokol network layer dalam paket. Untuk setiap point-to-point LSR interface connection, nilai label haruslah unik namun untuk interface LSR yang berbeda nilai label ini boleh sama (asal tidak point-to-point). (Osborne, 2002, p42).
Berikut adalah contoh gambar dari label M PLS:
Gambar 2.9 Label M PLS (Ghein, 2007, p25)
Label diatas terdiri dari 4 fields, yaitu:
20-bit label, merupakan bit utama dari label MPLS yang berisi nilai unik local dan berbeda disetiap LSR.
3-bit experimental field, adalah sebuah field yang digunakan untuk menyediakan class of service (CoS).
1-bit bottom of stack indicator, untuk menunjukan apakah ini merupakan label terakhir pada header paket atau tidak. Karena MPLS memperbolehkan penempelan beberapa label sekaligus dalam header suatu paket. Nilai 1 untuk menunjukan nilai akhir paket.
8-bit TTL field, field ini mempunyai peran yang sama dengan TTL pada IP header yang akan berkurang nilainya setiap melewati hop.
• Forward Equivalence Class (FEC)
Yaitu sekumpulan paket yang memiliki karakteristik sama, diteruskan dengan prioritas yang sama pada jalur yang sama.
Sekumpulan paket ini diikatkan pada label M PLS yang sama.
(Osborne, 2002, p42).
• Label Distribution Protocol (LDP)
Yaitu protokol yang bertugas untuk saling menukarkan label M PLS didalam jaringan M PLS itu sendiri (bertugas sebagai advertiser).
(Osborne, 2002, p42).
• Label Switched Path (LSP)
Yaitu pola yang dibentuk oleh suatu paket yang dikirimkan dari satu LSR ke LSR yang lain dalam jaringan M PLS. Dengan kata lain LSP adalah jalur pengiriman trafik dalam M PLS. (Osborne, 2002, p42).
2.2.1.4 Operasi MPLS
Secara garis besar, langkah berikut harus dilakukan pada paket yang datang dari luar domain M PLS agar dapat berjalan di domain MPLS. Detail langkah-langkah tersebut dijelaskan sebagai berikut:
1. Pembuatan label dan distribusinya
• Sebelum trafik data dialirkan, router membuat keputusan untuk mengikat sebuah label pada tabel Forward Equivalence Class yang spesifik dan membuat tabelnya masing-masing.
• Pada LDP, router downstream menginisiasi distribusi label dan ikatan label-FEC
• Untuk dapat melakukan signaling, LDP memerlukan TCP sebagai protokol transportnya.
2. Pembuatan table pada masing-masing router
• Ketika ikatan label diterima dari router MPLS yang lain, maka masing-masing router M PLS memasukan informasi ikatan label tersebut pada Label Informasion Base (LIB).
• Informasi-informasi tersebut akan diperbaharui kembali ketika terjadi lagi operasi ikatan label – FEC.
3. Pembuatan label switched path
• Ketika setiap router MPLS sudah memiliki ikatan label–FEC pada masing-masing LIB nya, maka langkah berikutnya adalah
pembuatan label switch path (LSP). LSP ini dibuat berlawanan arah dengan pembuatan entry LIB sebelumnya.
4. Penerusan paket hop by hop di domain M PLS
• Setelah LSP dibentuk, maka forwarding paket sudah dapat dilakukan dari LER yang berhubungan dengan sumber pengirim ke LER di sisi penerima. Pengirim dan penerima paket dalam hal ini tidak menggunakan M PLS, sehingga LER tersebut juga bertugas mengadaptasikan trafik dari jaringan non MPLS ke jaringan M PLS dengan pemberian label.
• Pemeriksaan tabel LIB pada pengiriman trafik dilakukan oleh LER untuk meminta sebuah label dari suatu FEC sesuai dengan karakteristik trafik.
• Router berikutnya hanya menggunakan label untuk menentukan hop selanjutnya.
• Ketika mencapai LER tujuan, maka label dari trafik tersebut akan dihilangkan. Trafik kemudian diteruskan ke tujuan yang bukan jaringan M PLS.
2.2.2 Virtual Private Network MPLS (VPN MPLS ) 2.2.2.1 Pendahuluan
Teknologi M PLS sudah banyak diadopsi oleh para service provider (SP) untuk diimplementasikan dengan VPN untuk
menghubungkan antar cabang perusahaan. Disini akan dijelaskan sedikit fondasi dan menunjukan bagaimana cara untuk menyediakan layanan VPN ke pelanggan.
2.2.2.2 Kategori VPN
VPN pada umumnya digunakan oleh SP untuk menggunakan infrastuktur fisik dalam mengimplementasikan point-to-point links antar cabang perusahaan. Jaringan pelanggan yang diimplementasikan dengan VPN akan terdiri dari kawasan jelas di bawah pengawasan pelanggan yang disebut dengan customer sites yang terhubung satu sama lain melalui jaringan SP. Biaya pengimplementasian tergantung pada jumlah site yang akan dihubungkan. (Ghein, 2007, p10)
Frame Relay dan ATM merupakan teknologi pertama yang mengadopsi VPN. Pada umumnya, VPN terdiri dari 2 wilayah, yaitu:
1. Jaringan customer, terdiri dari router-router pada setiap site pelanggan yang disebut dengan customer edge (CE) router
2. Jaringan provider, digunakan oleh SP untuk menawarkan dedicated point-to-point links melalui jaringannya. Router yang terhubung langsung dengan CE disebut dengan provider edge (PE) router. Selain itu juga terdapat router pada jaringan tulan g punggungnya yang disebut dengan provider (P) router.
Berdasarkan partisipasi SP terhadap routing di pelanggan, implementasi VPN dapat dibagi menjadi (Ghein, 2007, p10) :
1. Overlay VPN – Pada model ini provider menghubungkan antarcabang perusahaan dengan menggunakan jaringan pribadi yang emulated, provider tidak mencampuri proses routing disisi pelanggan. Provider hanya bertugas untuk menyediakan layanan data dengan menggunakan virtual point-to-point links yang dikenal dengan istilah Layer 2 virtual circuit.
Gambar 2.10 Overlay VPN
2. Peer-to-Peer VPN – Dikembangkan untuk mengatasi kelemahan pada model Overlay dan mengoptimalkan transportasi data melewati jaringan tulang punggung SP. Oleh karena itu, SP juga
ikut aktif dalam proses routing di sisi pelanggan. M odel ini tidak memerlukan kreasi dari virtual circuit.
Gambar 2.11 Peer-to-peer VPN
2.2.2.3 Arsitektur dan Terminologi VPN MPLS
Pada arsitektur M PLS VPN, edge router membawa informasi routing pelanggan dan mengoptimalkan proses routing pada pelanggan, sedangkan data diteruskan ke cabang-cabang pemisahan melalui jaringan tulang punggung SP yang berbasiskan M PLS. M odel M PLS VPN juga mencegah pengalamatan yang tumpang tindih atau overlapping.
Domain jaringan M PLS VPN, seperti jaringan VPN tradisional, terdiri dari jaringan pelanggan dan provider. M odel jaringan M PLS VPN mirip dengan model peer-to-peer VPN. Bagaimanapun juga, trafik
pelanggan terisolasi pada router PE yang sama yang menyediakan konektivitas ke dalam jaringan SP bagi banyak pelanggan. Komponen- komponen dari jaringan M PLS VPN dapat dilihat pada gambar 2.15:
Gambar 2.12 Arsitektur Jaringan M PLS VPN (Ghein, 2007, p174)
Komponen-komponen utama arsitektur M PLS VPN adalah:
1. Jaringan pelanggan, biasanya merupakan wilayah kekuasaan pelanggan. Jaringan pelanggan untuk customer 1 adalah CE bersama dengan perlatan-peralatan yang terdapat pada site A dan site B customer 1
2. Router CE, merupakan router yang terdapat pada jaringan pelanggan yang terhubung langsung dengan jaringan SP.
3. Jaringan provider, merupakan wilayah kekuasaan provider yang terdiri dari router-router PE dan P. Jaringan ini mengontrol routing traffic antar sisi pelanggan.
4. Router PE, merupakan router yang terdapat pada jaringan provider yang terhubung langsung ke router CE.
5. Router P, merupakan router yang terdapat pada jaringan tulang punggung provider yang terhubung langsung baik dengan router PE maupun router P.
2.2.2.4 Model Routing Pada Jaringan MPLS
Implementasi dari M PLS VPN sangatlah mirip dengan implementasi model peer-to-peer router dedicated. Dari sisi router CE, hanya update IPv4 dan data, yang diteruskan ke router PE. Router CE tidak perlu dikonfigurasi sebagai router yang M PLS-enabled untuk menjadi bagian dari domain M PLS VPN. Yang diperlukan router CE hanyalah routing protocol yang memungkinkannya untuk menukar informasi routing IPv4 dengan router PE. Pada implementasi M PLS VPN, router PE berfungsi banyak hal, yang pertama, router PE harus bisa mengisolasi traffic pelanggan jika terdapat lebih dari satu pelanggan yang terhubung ke router PE. Oleh karena itu, setiap pelanggan diberi routing table independent yang mirip dengan router PE. Routing bisa melewati jaringan tulang punggung SP karena menggunakan proses routing yang terdapat pada global routing table. Router-router P menyediakan label switching antara router-router PE dan tidak menyadari adanya rute-rute VPN. Router-router CE pada jaringan pelanggan tidak peduli dengan
router P dan oleh sebab itu, topologi bagian dalam jaringan SP adalah tidak terlihat bagi pelanggan.
Gambar 2.13 Tahapan Route Pada M PLS VPN
(Ghein, 2007, p186)
Router-router PE hanya bertugas dalam label switching paket-paket.
M ereka tidak membawa rute-rute VPN dan tidak ikut serta dalam routing MPLS VPN. Router-router PE menukar rute-rute IPv4 dengan router- router CE menggunakan konteks individual routing protocol. Untuk memungkinkan jaringan melayani banyak VPN pelanggan, multiprotocol BGP (M P-BGP) harus dikonfigurasi pada router-router PE untuk membawa rute-rute pelanggan.
2.2.2.5 Virtual Routing and Forwarding (VRF)
Pengisolasian pelanggan dilakukan oleh router PE dengan menggunakan label Virtual Routing and Forwarding (VRF). Pada intinya, ini sama dengan menggunakan beberapa router untuk menangani pelanggan-pelanggan yang terhubung ke jaringan provider. Fungsi dari table VRF mirip dengan label routing global, kecuali bahwa tabel VRF berisi semua rute yang menuju ke VPN khusus. Jumlah dari VRF terbatas oleh jumlah interface yang terdapat pada suatu router, dan sebuah interface tunggal (logika maupun fisik) hanya bisa diasosiasikan dengan sebuah VRF. Interface yang diasosiasikan dengan VRF harus bisa mendukung Cisco Express Forwarding (CEF). VRF berisi table routing IP sama dengan routing table IP global, sebuah tabel CEF, daftar interface-interface yang merupakan bagian dari VRF, dan sejumlah peraturan yang membatasi pertukaran routing protocol pada router-router CE. (Ghein, 2007, p176)
Gambar 2.14 VRF pada Router PE
2.2.2.6 Route Distinguisher (RD)
Route Distinguisher (RD) berfungsi untuk memungkinkan memindahkan data antar kedua sisi pelanggan melewati jaringan tulang punggung SP. Format RD adalah 64-bit unique identifier yang digabungkan dengan 32-bit customer prefix atau route yang diperoleh dari router CE, yang membentuk 96-bit address yang bisa dibawa melewati router-router PE pada domain M PLS. Oleh karena itu, sebuah RD yang unik dikonfigurasi untuk setiap VRF pada router PE.
Pengalamatan yang dibentuk oleh 96-bit tersebut disebut dengan VPN version 4 (VPNv4) address.
Pengalamatan VPNv4 ditukarkan di antara router-router PE pada jaringan SP digabung dengan pengalamatan IPv4. Jika SP tidak memiliki nomor AS BGP, format pengalamatan IPv4 bisa digunakan,dan jika jaringan SP memiliki nomor A S, format dari nomor AS bisa digunakan.
(Ghein, 2007, p179).
2.2.2.7 Multiprotocol BGP (MP-BGP)
Protokol yang digunakan untuk menukar rute-rute VPNv4 adalah multiprotocol BGP (MP-BGP). Router-router PE harus menjalankan protokol routing IGP, yang pada saat ini cisco mendukung OSPFv2 dan IS-IS pada jaringan M PLS SP. M P-BGP juga bertugas untuk memberi label VPN, serta memungkinkan penggunaan pengalamatan VPNv4 pada
lingkungan router M PLS VPN yang memungkinkan overlapping pengalamatan dengan beberapa pelanggan. (Ghein, 2007, p188)
2.2.2.8 Route Targets (RT)
Router Targets (RT) merupakan pengenal tambahan yang digunakan pada domain M PLS VPN yang mengidentifikasikan keanggotaan VPN dari rute-rute yang dipelajari pada sisi tersebut. RT di implementasikan dengan cara meng-encoding 16 bit urutan teratas dari BGP extended community (total 64-bit) dengan sebuah nilai yang berhubungan dengan keanggotaan VPN pada sisi tertentu. Ketika sebuah rute VPN yang dipelajari dari sebuah router CE disuntikan ke BGP VPv4, sebuah daftar atribut-atribut route target extended community di asosiasikan dengannya. Export route target digunakan sebagai identifikasi dari keanggotaan VPN dan diasosiasikan ke setiap VRF.
Import route target diasosiasikan dengan setiap VRF dan mengidentifikasi rute-rute VPNv4 yang akan diimpor ke VRF untuk pelanggan tertentu. Format dari RT mirip dengan RD. Interaksi antara nilai-nilai RT dan RD pada domain MPLS VPN sebagai update diterjemahkan sebagai sebuah update M P-BGP. (Ghein, 2007, p180)
Gambar 2.15 Route Targets (Ghein, 2007, p181)
2.2.2.9 Address Family (AF)
Sebuah Address Family (AF) adalah protokol Network Layer yang terbatas. Sebuah Address Family Identifier (AFI) membawa sebuah identitas dari protokol Network Layer yang berhubungan dengan pengalamatan jaringan pada atribut-atribut multiprotocol di BGP.
2.2.3 Traffic Engineering MPLS (TE-MPLS ) 2.2.3.1 Pendahuluan
Rekayasa trafik (traffic engineering, TE) adalah proses pemilihan saluran data trafik untuk menyeimbangkan beban trafik pada berbagai jalur dan titik dalam network. Tujuan akhirnya adalah memungkinkan operasional network yang andal dan efisien sekaligus mengoptimalkan penggunaan sumber daya dan performansi trafik. Panduan TE untuk MPLS (disebut M PLS-TE) adalah RFC-2702 [Awduche 1999a]. RFC- 2702 menyebutkan tiga masalah dasar berkaitan dengan M PLS-TE, yaitu:
• Pemetaan paket ke dalam FEC
• Pemetaan FEC ke dalam trunk trafik
• Pemetaan trunk trafik ke topologi network fisik melalui LSP Namun RFC hanya membahas soal ketiga. Soal lain dikaji sebagai soal- soal QoS. Awduche [1999b] menyusun sebuah model M PLS-TE, yang terdiri atas komponen-komponen: manajemen path, penempatan trafik, penyebaran keadaan network, dan manajemen network. (Ghein, 2007, p249)
2.2.3.2 Komponen
Komponen-komponen penting untuk menjalankan M PLS traffic engineering sebagai berikut:
a. Manajemen Path
M anajemen path meliputi proses-proses pemilihan route eksplisit berdasar kriteria tertentu, serta pembentukan dan pemeliharaan tunnel LSP dengan aturan-aturan tertentu. Proses pemilihan route dapat dilakukan secara administratif, atau secara otomatis dengan proses routing yang bersifat constraint-based. Proses constraint-based dilakukan dengan kalkulasi berbagai alternatif routing untuk memenuhi spesifikasi yang ditetapkan dalam kebijakan administratif.
Tujuannya adalah untuk mengurangi pekerjaan manual dalam TE.
Setelah pemilihan, dilakukan penempatan path dengan menggunakan protokol persinyalan, yang juga merupakan protokol distribusi label.
Ada dua protokol jenis ini yang sering dianjurkan untuk dipakai, yaitu RSVP-TE dan CR-LDP. M anajemen path juga mengelola pemeliharaan path, yaitu menjaga path selama masa transmisi, dan mematikannya setelah transmisi selesai. Terdapat sekelompok atribut yang melekat pada LSP dan digunakan dalam operasi manajemen path. Atribut-atribut itu antara lain:
Atribut parameter trafik, adalah karakteristrik trafik yang akan ditransferkan, termasuk nilai puncak, nilai rerata, ukuran burst yang dapat terjadi, dll. Ini diperlukan untuk menghitung resource yang diperlukan dalam trunk trafik.
Atribut pemilihan dan pemeliharaan path generik, adalah aturan yang dipakai untuk memilih route yang diambil oleh trunk trafik, dan aturan untuk menjaganya tetap hidup.
Atribut prioritas, menunjukkan prioritas pentingnya trunk trafik, yang dipakai baik dalam pemilihan path, maupun untuk menghadapi keadaan kegagalan network.
Atribut pre-emption, untuk menjamin bahwa trunk trafik berprioritas tinggi dapat disalurkan melalui path yang lebih baik dalam lingkungan DiffServ. Atribut ini juga dipakai dalam kegiatan restorasi network setelah kegagalan.
Atribut perbaikan, menentukan perilaku trunk trafik dalam kedaan kegagalan. Ini meliputi deteksi kegagalan, pemberitahuan kegagalan, dan perbaikan.
Atribut policy, menentukan tindakan yang diambil untuk trafik yang melanggar, misalnya trafik yang lebih besar dari batas yang diberikan. Trafik seperti ini dapat dibatasi, ditandai, atau diteruskan begitu saja.
Atribut-atribut ini memiliki banyak kesamaan dengan network yang sudah ada sebelumnya. M aka diharapkan tidak terlalu sulit untuk memetakan atribut trafik trunk ini ke dalam arsitektur switching dan routing network yang sudah ada.
b. Penempatan Trafik
Setelah LSP dibentuk, trafik harus dikirimkan melalui LSP.
M anajemen trafik berfungsi mengalokasikan trafik ke dalam LSP yang telah dibentuk. Ini meliputi fungsi pemisahan, yang membagi trafik atas kelas-kelas tertentu, dan fungsi pengiriman, yang memetakan trafik itu ke dalam LSP. Hal yang harus diperhatikan dalam proses ini adalah distribusi beban melewati deretan LSP.
Umumnya ini dilakukan dengan menyusun semacam pembobotan baik pada LSP-LSP maupun pada trafik-trafik. Ini dapat dilakukan secara implisit maupun eksplisit.
c. Penyebaran Informasi Keadaan Network
Penyebaran ini bertujuan membagi informasi topologi network ke seluruh LSR di dalam network. Ini dilakukan dengan protokol gateway seperti IGP yang telah diperluas. Perluasan informasi meliputi bandwidth link maksimal, alokasi trafik maksimal, pengukuran TE default, bandwidth yang dicadangkan untuk setiap kelas prioritas, dan atribut-atribut kelas resource. Informasi- informasi ini akan diperlukan oleh protokol persinyalan untuk memilih routing yang paling tepat dalam pembentukan LSP.
d. Manajemen Network
Performansi M PLS-TE tergantung pada kemudahan mengukur dan mengendalikan network. M anajemen network meliputi konfigurasi network, pengukuran network, dan penanganan kegagalan network.
Pengukuran terhadap LSP dapat dilakukan seperti pada paket data lainnya. Traffic flow dapat diukur dengan melakukan monitoring dan menampilkan statistika hasilnya. Path loss dapat diukur dengan melakukan monitoring pada ujung-ujung LSP, dan mencatat trafik yang hilang. Path delay dapat diukur dengan mengirimkan paket probe menyeberangi LSP, dan mengukur waktunya. Notifikasi dan alarm dapat dibangkitkan jika parameter-parameter yang ditentukan itu telah melebihi ambang batas.
2.2.3.3 Protokol Persinyalan
Pemilihan path, sebagai bagian dari M PLS-TE, dapat dilakukan dengan dua cara: secara manual oleh administrator, atau secara otomatis oleh suatu protokol persinyalan. Dua protokol persinyalan yang umum digunakan untuk M PLS-TE adalah:
1. RS VP-TE (Resource Reservation Protocol-Traffic Engineering) M erupakan perluasan protokol RSVP yang sebelumnya telah digunakan untuk IP, untuk mendukung distribusi label dan routing eksplisit.
(Osborne, 2002, p42).
Gambar 2.16 RSVP Setup Flow
2. CR-LDP (Constraint Based Routed-Label Distribution Protocol) M erupakan perluasan LDP yang sengaja dibuat untuk distribusi label, agar dapat mendukung persinyalan berdasar QoS dan routing eksplisit.
(Osborne, 2002, p42).
Gambar 2.17 CR-LDP Setup Flow
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. Perbandingan kedua protokol ini dipaparkan dalam tabel berikut [Wang 2001].
Tabel 2.1 Perbandingan CR-LDP dengan RSVP-TE
Untuk standardisasi, sejak tahun 2003 sebagian besar implementor telah memilih untuk menggunakan RSVP-TE dan meninggalkan CR-LDP.
Lebih jauh, RSVP-TE dikaji dalam RFC-3209.
3. LDPoverRS VP
Secara teknis, konsep LDP over RSVP-TE ini sebenarnya tidak benar- benar menggunakan protokol LDP diatas protokol RSVP-TE, tetapi LSP yang dihasilkan oleh LDP inilah yang akan dilewatkan melalui TE- Tunnel yang dibuat oleh RSVP-TE.
Gambar 2.18 Arsitekur M PLS dengan LDP over RSVP
Konsep dasar dari LDP over RSVP-TE adalah dengan cara menggunakan kedua protocol tersebut untuk menghasilkan LSP secara nested implementation. LDP akan bekerja pada bagian edge sedangkan RSVP-TE bekerja di bagian core. RSVP-TE berfungsi sebagai link untuk menghubungkan dua LDP yang saling berpasangan. Kedua LDP yang saling berhubungan ini tidak diaplikasikan secara fisik seperti pada konsep LDP standar, tetapi hanya diaplikasikan secara logical melalui tunnel LSP.
Gambar 2.19 Proses Pembuatan LSP
Pada gambar diatas router P1, P2, P3 terdapat pada area RSVP yang menjalankan RSVP TE. Router PE1, PE2 adalah PE dari VPN, yang
menjalankan M BGP dan VPN. LDP dijalankan diantara PE1 dan P1 dan juga antara P3 dengan PE2. Adapun alur pembuatan LSP dari PE1 ke PE2 (FEC dari LSP yaitu FecPE2) adalah sebagai berikut:
1. M enyediakan tunnel0 RSVP TE dari P1 ke P3. Label yang disebarkan ke P2 dari P3 adalah Lr2 dan label yang disebarkan dari P2 ke P1 adalah Lr1;
2. M enyediakan LDP Remote Session antara P1 dan P3;
3. M enjalankan IGP shortcut pada P1. Hal ini bisa dilihat bahwa egress dari FecPE2 adalah tunnel0 pada P1;
4. FecPE2 memicu penyediaan LSP pada PE2. Pesan Label Mapping dikirim ke P3 dan labelnya L2;
5. Setelah P3 menerima pesan Label Mapping, kemudian pesan tersebut diteruskan ke P1 melalui LDP Remote Session. Labelnya adalah Lx;
6. P1 menerima pesan Label Mapping, dan menemukan engress dari jalur adalah tunnel0. Kemudian LSP dari PE1 ke PE2 di transimisikan dalam RSVP TE. Label eksternalnya adalah Lr1;
7. P1 melanjutkan untuk mengirim pesan Label M apping ke PE1, labelnya yaitu L1;
8. PE1 men-generate Ingress LSP (FecP2);
9. M BGP mengirim private network route CE2 dari PE2 ke PE1, labelnya yaitu Lb;
10. Akhirnya pembuatan LSP antara PE1 dan PE2 selesai, LSP ini pindahkan ke area RSVP TE (P1~P3).
Adapun proses forwarding datanya sebagai berikut:
1. Setelah PE1 menerima paket dari CE1, kemudian BGP label dari jaringan private ditempelkan dan juga LDP label L1 dari jaringan public ditempelkan;
2. Label (Lb,L1) PE1 diterima pada P1, digantikan L1 dengan L x (label dikirim ke P1 melalui LDP remote session), kemudian menempelkan tunnel label Lr1 RSVP TE, label paketnya menjadi (Lb,Lx,Lr1);
3. Dari P2 ke P3, dengan RSVP TE mentransmisikan paket, Lr1 digantikan oleh Lr2, paket diterima dengan P3 ditempelkan dengan label (Lb,Lx,Lr2);
4. Ketika sampai di P3, label Lr2 dihapus kemudian label Lx, dan label LDP digantikan oleh L2.Paket baru kemudian dikirim ke PE2 dan labelnya menjadi (Lb,L2);
5. Setelah paket mencapai PE2, label L2 dihapus kemudian label Lb.
Setelah itu paket dikirim ke CE2.
M anfaat yang diperoleh dengan pendekatan ini adalah jumlah LSP di jaringan core bisa diminimalisir dan forwarding table tetap kecil. Jumlah LSP bisa diminimalisir karena node core tidak menjalankan LDP.
M anfaat lainnya adalah kita bisa mengambil keuntungan dari FRR (Fast ReRoute) di core dan menghindari waktu konvergensi yang lama dari IP/LDP untuk menjaga traffic flow.
Ketika ada perubahan di jaringan misalnya penambahan sebuah node, maka node tetangga yang terhubung secara langsung dengan node baru tersebut akan mempunyai RSVP dan LDP sessions. LSP dari RSVP hanya untuk hop selanjutnya, dan LDP akan menjaga advertising label untuk alamat node baru ini ke node lainnya di jaringan.
Selain itu, keuntungan dari proteksi FRR dengan RSVP-TE sehingga ketika terjadi kegagalan LSP TE di rerouted tanpa menghilangkan LDP session. Pada implementasi ini data-plane menjadi.rumit. Paket VPN akan mempunyai 3 label stack, namun pada setiap hop yang melalui jaringan, node-node akan melakukan operasi POP pada RSVP label, operasi SWAP pada LDP label, dan operasi PUSH pada RSVP label yang baru. (http://www.exzaktec.com/2009/10/ldp-rsvp-te-both/).
2.2.3.5 Fast Reroute (FRR)
MPLS TE mendukung perbaikan local terhadap LSP jika terjadi kegagalan menggunakan FRR. FRR adalah sebuah mekanisme untuk melindungi M PLS TE LSP dari kegagalan link dan node secara lokal memperbaiki LSP pada titik kegagalan, yang memungkinkan data untuk
terus mengalir, sementara “head end router“ terus berusaha untuk menyediakan LSP end-to-end yang baru untuk menggantikanya.
Gambar 2.20 Fast Reroute
Pada gambar diatas adalah contoh jaringan M PLS menggunakan FRR.
Pada kasus ini yaitu paket data melalui jalur LSP node E ke node H.
Jaringan melindungan LSP terhadap kegagalan link antara node F dan G.
Node F yang bertanggung jawab untuk melakukan proses rerouting trafik ke link backup jika terjadi kegagalan, sehingga node F disebut Point of Local Repair (PLR). Link backup tersebut melalui node I. Node G adalah node dimana protected / backup akan keluar dan kembali ke jalur semula sehingga node G disebut sebagai Merge Point (M P). (Ghein, 2007, p291).
Tabel 2.2 Objek RSVP yang digunakan Pada M PLS TE FRR
2.2.3.6 Link Protection
Link protection adalah backup tunnel yang dapat melakukan bypass satu rute link LSP disediakan oleh Link Protection. Link Protection akan memproteksi jika link tersebut putus dengan melakukan re-route melalui backup tunnel. (Ghein, 2007, p292).
Gambar 2.21 Link Protection
2.2.3.7 Node Protection
Node protection adalah melakukan proteksi terhadap suatu node dengan membuat backup tunnel jika node tersebut fail dengan cara melakukan reroute ke backup tunnel. (Ghein, 2007, p297).
Gambar 2.22 Node Protection
