PERCEPATAN KONVERGENSI DAN PENCEGAHAN FRAME LOOP PADA VIRTUAL LOCAL AREA NETWORK DENGAN MEMANFAATKAN
RAPID SPANNING TREE PROTOCOL Rissal Efendi
Program Studi Teknik Informatika, STMIK PROVISI, Semarang rissal05@gmail.com
Abstract
Redundant Link which is implemented on layer 2 switches in a computer network that would give rise to new problems, like looping, duplicate unicast frames, broadcast storm, inconsistent mac address table.
RSTP provides for alternative ports can immediately be forwarding state. RSTP relies on a role in approving the switch port, so it is not needed to wait for the convergence of the switch.
Key words: RSTP, STP, Looping.
1. Pendahuluan
Perkembangan teknologi jaringan komputer semakin cepat. Dukungan protokol untuk meningkatkan reliability dalam pertukaran data semakin dibutuhkan. Protokol tersebut dibutuhkan untuk mengatur jalannya pertukaran data dalam jaringan komputer sehingga bisa bejalan dengan baik dari komputer pengirim ke komputer penerima.
Dalam proses transmisi data, paket data yang dikirimkan harus melewati beberapa proses sehingga bisa sampai ke tujuan dalam keadaan utuh. Proses yang dilewati mulaii proses enkapsulasi data, dekapsulasi, sinkronisasi dengan komputer penerima, pemberian acknowledgment, windowing sampai akhirnya packet data bisa sempurna dikirimkan. Dalam proses tersebut, terdapat banyak kendala-kendala yang dihadapi. Salah satunya adalah koneksi fisik yang terputus. Koneksi yang terputus sering kali terjadi karena beberapa faktor, misalnya port pada switch yang rusak, terminasi kabel yang tidak baik, network interface card yang sudah tidak berfungsi. Kendala-kendala yang terjadi di lapisan fisik sebenarnya bisa diatasi dengan menambahkan redundancy / fault tolerance dalam jaringan komputer. Redundancy merupakan langkah antisipasi terhadap suatu kegagalan dalam suatu proses aktifitas pengiriman data. Redundancy bertujuan untuk menjaga pengiriman data dengan menyediakan secondary link pada koneksi antar switch. Ketika komunikasi data sedang terjadi melewati primary link dan terjadi kegagalan pada koneksi primary link tersebut maka secara otomatis
secondary link akan menggantikan media tersebut dalam pengiriman data. Redundancy yang diimplememntasikan dala jaringan komputer akan menimbulkan permasalahan baru yaitu layer 2 loop, duplicate unicast frame, broadcast storm, inconsistent mac address table. Looping yang terjadi dalam jaringan komputer disebabkan redundancy yang mengakibatkan jaringan akan sangat sibuk karena terjadi duplicate unicast frame yang selalu bertambah dan tidak mempunyai time-to-live. Time- to-live merupakan waktu yang diberikan bagi frame untuk dikirimkan melalui jaringan komputer, apabila waktu tersebut telah habis dan paket belum sampai ke penerima maka packet tersebut akan discarded (dibuang). Tidak adanya time-to-live mengakibatkan frame akan terus berada dan bermultiplikasi dalam jaringan komputer sampai akhirnya menyebabkan kemacetan.
2. Pembahasan
2.1 Jaringan Komputer
Model arsitektur jaringan mengkombinasikan standar dan protokol dengan tujuan jika berbagai perangkat keras dan perangkat lunak dari berbagai vendor saling terkoneksi, agar jaringan dapat berjalan dengan baik. Dua model arsitektur jaringan yang sering dipakai yakni: Model OSI layer dan TCP/IP. Secara umum untuk jaringan sekarang, pembakuan yang paling banyak digunakan adalah model yang dibuat oleh International Standard Organization (ISO) yang dikenal dengan Open System Interconnection (OSI). Model OSI
NETWO tidak mem lapisan O konsep da dan proto lapisan te
Selain OS dengan n lapisan Network A
2.2 Virtual L terbatas mencipta broadcas konfigura LAN (V subneting
ORK DENGAN mbahas secara OSI, melaink
alam menentu okol-protokol ertentu.
Gamb
SI Model, terd nama TCP/IP
yaitu Applic Access.
Gambar
Virtual Local LAN adalah su pada loka akan jaringan st domain
asi pada suat VLAN) terban
g dan LAN (L
N MEMANFA a detail cara k kan hanya me
ukan proses ya yang dapat
bar 1 Model O
dapat model l model. TCP/
cation, Tran
2 TCP/IP Mo
l Area Networ uatu model jar asi fisik s secara virtual
yang diter tu perangkat ngun karena
ocal Area Net
AATKAN RA kerja dari lapis emberikan su ang harus terj
dipakai di su
OSI Layer
lain yang dise IP mempunya nsport, Inter
odel
rk (VLAN) ringan yang ti sehingga da l untuk meme rapkan mel
switch. Virt adanya kon twork).
APID SPANN san-
uatu adi, uatu
ebut ai 4 rnet,
idak apat ecah alui tual nsep
Vir pen jar Sw sw sam ke me sw jar ma jar me pem seg pen kar VL dal apa VL jem rou VL dom
2.3 Ke ma pen dik
NING TREE P
Gam
rtual LAN ngembangan d
ingan yang b witch akan me itch tersebut b ma, oleh karen switch berad emperlakukan itch berada p ingan LAN aka akan m ingan. Penera embatasi tin mbagian seg gmen secar ngurangan at rena telah d LAN membe lam pengelola abila berada p LAN dapat mbatan yang b uter. Router LAN yang m
main (Kenyon
3 Spanni etika meranca asalah terbes ncegahan l kembangkan
PROTOCOL
mbar 3. Segme
dapat dise dari LAN. Jar berada pada s emperlakukan berada pada b na itu semua da dalam satu semua pirant ada satu broa yang dibangu mempengaruhi
apan VLAN pa ngkat broadc gmen secara ra virtual
au pembatasa ibuat beberap rikan suatu aan jaringan. V
pada satu aks berkomunika berada pada la berfungsi seb memiliki kelo
n, 2002).
ing Tree Proto ang jaringan sar yang ha loop. Jika
menggunaka L
entasi VLAN
ebut juga ringan LAN m satu broadcas n semua interf
broadcast dom piranti yang u jaringan LA ti yang terhub adcast domain un dalam sk
tingkat unj ada suatu jarin cast dengan a virtual. P akan men an terhadap pa broadcast metode yan VLAN dapat t ses VLAN. A asi dibutuhk apisan OSI lay
bagai jembat ompok beda
ocol
komputer, s arus dihadap
jaringan an beberapa
sebagai merupakan st domain.
rface pada main yang terhubung AN. LAN bung pada n. Apabila ala besar, juk kerja ngan akan n adanya Pembagian
nyebabkan broadcast t domain.
ng mudah terkoneksi Agar antar kan suatu
yer 3 yaitu tan antara
broadcast
salah satu pi adalah
komputer a device
(switch), dengan ce yang ters satu met menyedia memastik seluruh menggun adanya fa terjadi ko tidak akan Spanning jaringan untuk me menjadik mencegah memblok dalam h terganggu memungk gangguan
G
STP men untuk me harus d mencegah sebuah menggun perhitung Switch S switch be untuk m terrendah
maka jumlah epat akan mem edia dalam se ode untuk m akan jalur t kan bahwa ti
jaringan.
nakan satu jalu fault tolerance oneksi yang pu
n sampai ke tu g Tree Protoc komputer seh emiliki multi j kan loop-free h loop seluru kir sementara j hal ini jik
u, pemblokir kinkan lalu li n.
Gambar 4. Sp
nggunakan Spa enentukan po dikonfigurasi h loop dari te switch se nakannya seba gan jalur. D
1, dipilih mel erpartisipasi d menentukan br
h (BID) pada
h link yang dap manfaatkan se etiap switch te mencegah loop
tunggal anta dak ada redu Namun d ur tunggal me e pada jaringa utus maka fra ujuan.
col sangat di hingga jaringa jalur untuk tr
environment uh jaringan ak
jalur berlebih ka primary f
ran ini akan d intas data dap
panning Tree
anning Tree A ort switch pad
untuk me erjadi. STA m ebagai root
agai titik acu Dalam gamba lalui proses p alam pertuka ridge yang m
jaringan. Swi
pat dilalui sw eluruh bandwi erpengaruh. Sa p adalah den ara switch undancy jalan
dengan ha enyebabkan ti an, sehingga j ame yang diki
ibutuhkan da an dimungkin ransmisi data t. STP bertu ktif dengan c han antara swi
forwarding dihapus sehin
pat terjadi ta
Process
Algorithm (ST da jaringan y emblokir un menunjuk seb
bridge uan bagi sem ar root brid pemilihan. Sem aran frame BP
mempunyai itch dengan B
itch idth alah ngan dan n di anya
dak jika irim
lam nkan dan ugas cara tch, link ngga anpa
TA) yang ntuk buah dan mua dge, mua DU ID BID
ter dig BP ole ber me ala ID dar dit bri me me sem lint me me dib nil por tert kes dar jalu Ke me yan ant Ro dek pad unt pad unt De dii jar pad me De No dik me ST sw
endah otoma gunakan untu PDU adalah k eh switch unt
risi BID ya engirimkan BP amat MAC da
. Nilai BID t ri tiga bida entukan, STA idge. Setiap enentukan por enentukan jal mua tujuan da
tas dicegah d enganggap k enentukan ja blokir. Path c ai port cost y rt untuk set tentu. Jumlah seluruhan me ri satu jalur ur sesuai deng etika STA t engkonfiguras ng berbeda. P tar switch dala oot Port – m kat dengan ro da switch S2 tuk trunk link da switch S3 tuk trunk l esignated port zinkan untu ingan. Dalam da saklar S1 emiliki port esignated port on Designate
konfigurasi emblokir untu TA yang dik witch S3 sebag
atis menjadi k perhitungan kerangka pes tuk membang ang mengiden
PDU. BID yan ari switch pen
terendah diten ang. Setelah A menghitung switch meng rt untuk memb lur terbaik k alam domain ari penerusan kedua jalur
alan mana cost dihitung yang berhubun tiap port sw h dari nilai por
nuju ke root untuk memil gan cost terend telah ditentuk si port switch
eran port men am jaringan u merupakan sw
oot bridge. D 2 adalah F0 / k antara Switc 3 adalah F0 / link antara t - Semua non uk menerusk
contoh, switc yang ditunjuk F0 / 2 t.
ed port - untuk bera uk mencegah konfigurasi p ai Non Desiga
i Root Brid n STA.
an yang dipe un STP. Seti ntifikasi swi ng berisi nilai ngiriman, dan ntukan oleh k h root brid
jalur terpende ggunakan ST blokir. Semen ke root brid
broadcast, s n melalui jarin dan port c
yang men dengan men ngan dengan witch sepanja rt cost menent bridge. Jika lih dari, STA
dah.
kan, maka h ke dalam p nggambarkan untuk root brid witch port yan Dalam contoh,
/ 1 yang dik h S1 dan S2.
/ 1 yang dik switch S3 n-root port ya kan lalu lin
ch port F0 / 1 k port. Berali dikonfigurasi
- Semua p ada dalam h loop. Dalam
ada port F0 anated Port.
dge yang
ertukarkan ap BPDU itch yang
i prioritas, n extended kombinasi dge telah
ek ke root TA untuk ntara STA dge untuk
emua lalu ngan. STA cost saat ninggalkan nggunakan kecepatan ang jalur tukan cost ada lebih A memilih
kemudian peran port
hubungan dge.
ng paling root port konfigurasi Root Port konfigurasi
dan S1.
ang masih ntas pada
dan F0 / 2 h S2 juga i sebagai
port yang keadaan m contoh,
/ 2 pada
NETWO 2.4 S Spanning selesai b untuk tran untuk sem jika switc topologi.
rangkuma switch. B tambahan bahwa tid
2.5 R RSTP (IE 802.1D. T terutama terminolo ditinggalk dengan R protokol b
Gam Pada ga menggun bridge ya keadaan f baru. Po alternatif diperguna mendefin learning p
ORK DENGAN Status Port d g tree akan
ooting up. Ji nsisi langsung mentara waktu ch tidak men
Pada tabe an dari fungs Berikut ini me
n tentang baga dak ada loop.
Tabel 1. Sta
Rapid Spanni EEE 802.1w)
Terminologi sama den ogi. Keban kan dan tidak Rapid STP y
baru.
mbar 5. Rapid ambar dijelas nakan RSTP.
ang memiliki forwarding.
ort F0 / 3 p f. RSTP ti akan untuk nisikan port
port, atau forw
N MEMANFA dalam Switch
aktif segera ika port switc g dari blockin u port bisa me nyadari semua
el berikut si masing-ma enyediakan be
aimana switchp
atus Port dalam
ing Tree Prot merupakan ev STP pada IEE ngan IEEE nyakan pa
berubah, user yang dapat
d Spanning Tr skan bahwa
Switch S1 m i dua designa
RSTP mendu pada Switch idak memili memblok sebagai d warding port.
AATKAN RA h
a setelah swi ch diperguna ng ke forwardi embuat loop d a informasi p
ini merupa asing status p eberapa inform hport memasti
m STP
tocol
volusi dari tan EE 802.1w te 802.1D S arameter te rs begitu fami mengkonfigu
ree Protocol jaringan y merupakan r ated port da
ukung jenis p S2 adalah p iki port y kir port. RS discarding p
APID SPANN
itch akan ing, data pada akan port masi kan
ndar etap STP elah iliar urasi
yang root lam port port yang STP port,
a.
RS tre RS dal mi dan alt diu kon kar 1.
2.
3.
4.
5.
b.
yan ke ke
pen por sta per seg me lea por den
NING TREE P Karakteristi STP memperc e ketika terjad STP dapat men lam jaringan,
lidetik. RSTP n statusnya. Ji ternative por ubah dalam k nvergensi j rakteristik RS
RSTP adalah yang terjadi beberapa p 802.1D. Pen membawa da port dan tida dan umumn sebelumnya protocol yan Pada Cisco tambahan ya tidak kompat RSTP (IEEE 802.1D deng compatibility RSTP memb 802.1D.
RSTP mam bahwa port forwarding konfigurasi t
Edge Ports Edge Po ng tidak pern perangkat la status forwar Konsep ngguna STP rtfast di mana asiun akhir
rangkat switc gera berubah elewatkan w arning. Baik
rt menghasil ngan portfas
PROTOCOL ik RSTP cepat perhitun
di perubahan ncapai konver
bahkan hany P mendefinisi ika port dikon rt atau backu eadaan forwa jaringan. B TP:
h protokol un dalam Layer erbedaan de ningkatan ini an mengirim i ak memerlukan nya melakuka
Cisco-proprie g transparan d o-proprietary, aitu Uplink d tibel dengan R E 802.1w) me
gan tetap mem y.
buat format BP
mpu aktif u dapat melaku
tanpa har timer.
orts pada RST ah dimaksudk ain. Edge Por rding saat diak edge port Cisco, karen a semua port
mengantisipa ch yang terh
ke port forw waktu pada edge port ma lkan perubah st, keunggula
L
ngan kembali pada topologi rgensi yang le a dalam bebe kan kembali nfigurasi untu up port dap arding tanpa m Berikut ini
ntuk mencega r 2. RSTP m engan standa seperti BPD informasi tent n konfigurasi an lebih baik etary. RSTP m dan terintegras , terdapat dan backboneF
RSTP.
enggantikan S mpertahankan PDU sama sep
untuk mengk ukan transisi rus bergantu
TP adalah po kan untuk dih rt akan segera ktifkan.
dikenal bai na sesuai den
langsung terh asi bahwa t
hubung. Port warding STP,
tahap listen aupun portfas han topologi.
an port RS
spanning i jaringan.
ebih cepat erapa ratus jenis port uk menjadi pat segera
menunggu adalah
ah looping mempunyai
ard IEEE DUs yang
tang peran tambahan k daripada merupakan
si.
perangkat Fast yang
TP (IEEE backward perti IEEE
konfirmasi ke status ung pada
ort switch hubungkan
a berubah
ik oleh ngan fitur hubung ke tidak ada
t portfast sehingga ning dan st-enabled
Berbeda STP yang
menerima edge memperta perintah edge port keseluruh edge por memiliki keadaan konverge dengan la
c. Jenis
Jenis Lin port yan dapat me seperti be forwardin ini berbed edge por point-to-p ditentuka port eksp 1. Edge port, dan transisi sebelum p menentuk 2. Root link. Por port forw tidak me banyak h
a BPDU, aka port. Imp ahankan kunc spanning tre t sehingga me han untuk RS rt harus terp
implikasi ne karena lo ensi RSTP k
alu lintas jarin
Gambar 6. E Link
nk menyediak ng berpartisip
enentukan per erdiri oleh un ng jika kondi da untuk edge rt dikategorik point dan shar an, tetapi dapa plisit.
Port hampir n point-to-poin
cepat ke ke parameter jen kan peran port port tidak m rt akar mamp warding. Alter enggunakan al.
an kehilangan lementasi ci portfast yan ee portfast un embuat transis STP lebih ce pasang ke tom
egatif untuk R oop mun
karena perte ngan.
Edge Port pad
kan kategoris pasi dalam R ran aktif por ntuk transisi l isi tertentu ter e port dan non kan menjadi red. Jenis link at ditimpa den
sama dengan nt merupakan eadaan forwa nis link diguna
t berikutnya.
menggunakan pu membuat t rnative Port
parameter li
n status seba Cisco RS ng mengguna ntuk konfigu si jaringan sec epat. Konfigu
mbol lain da RSTP bila da ngkin menu entangan BP
a RSTP
asi untuk set RSTP. Jenis
rt yang berpe langsung ke p rpenuhi. Kon n edge port. N dua jenis li k secara otom ngan konfigu
portfast-enab n kandidat un arding. Nam akan, RSTP ha
parameter je transisi cepat
dan backup p ink tipe da
agai STP akan urasi cara urasi apat lam unda DU
tiap link eran port ndisi Non-
ink, matis urasi
bled ntuk mun, arus
enis t ke port
lam 3.
seb kon han poi
d.
RS unt pem ata me unt han sin dar yan sem me tig dis
Port yang bagian besar p
ndisi forward nya jika para int-to-point.
Gamba
Status Port
STP menyedia tuk meng-co mbentukan ke au link. Se enyebabkan tr tuk status f ndshake atau nkronisasi. De ri keadaan po ng bisa be mentara, mes enjadi forwar a kemungkin scarding, learn
Gamba
ditunjuk m parameter tipe ding untuk po ameter jenis l
ar 7. Tipe Lin
Pada RSTP
akan konverg over kegaga embali sebua buah peruba ransisi dalam p forwarding b u melalui pr
engan RSTP, ort. Sebagai c erada dalam
kipun keadaa rding. Angka nan port RST ning, dan forw
ar 8. Status Po
membuat pe e link. Transisi ort yang ditunj link menunju
nk dalam RSTP
gensi yang le alan sehingg ah switch, po
ahan topolog port switch ya baik melalui oses kesepak peran port d contoh, design keadaan d an akhir ada
tersebut men TP yang me warding.
ort pada RSTP
enggunaan i cepat ke juk terjadi ukkan link
P
ebih cepat ga tejadi ort switch,
gi RSTP ang sesuai i explicit katan dan dipisahkan nated port discarding lah untuk nunjukkan enyatakan:
P
NETWO 3. Imp
Salah sa dalam C Tree, yan dan mer digunaka mempuny 20. Pada PVSTP+
root bridg
Perintah Tree pro konfigura VLAN. S interface dilepaska VLAN ya STP pada konfigura looping t Namun masing-m mengakti broadcas
ORK DENGAN plementasi
atu jenis Rap Cisco adalah
ng mendukun rupakan sala an dalam jaring
yai dua VLAN konfigurasi a pada switch ge.
Gambar 9.
yang diguna otocol digun asi dalam j Spanning tree dimasukkan an ketika int ang lain atau a switch sebel asikan. Param terjadi dan sp
untuk mema masing loop ifkan spannin st storm akan t
N MEMANFA
pid Spanning Rapid Per V ng spanning ah satu var gan cisco. Top N yaitu VLAN akan mengimp
1 yang juga b
. Topologi Jar
akan dalam nakan untuk
jaringan kom e ini diciptaka
dalam sebu terface terakh
bisa juga men lum spanning meter ini diap panning-tree k astikan sebua p dalam ng tree, kare terjadi.
AATKAN RA
g Tree Proto VLAN Spann tree tiap VL riasi STP y pologi berikut N 10 dan VL plentasikan ra berfungsi seba
ringan
Rapid Sapnn mengendali mputer berb an ketika seb uah VLAN hir dipindah ngkonfigurasi g tree protoco plikasikan ket kemudian dib ah switch p VLAN y ena kalau ti
APID SPANN
ocol ning LAN yang t ini LAN apid agai
ning kan asis uah dan ke kan ol di tika uat.
pada yang idak
Pad RS De jar per Pad VL Vir jum ser dal Len dig
Ke poi kem sw den dal Ke spa terh 802 pro
NING TREE P
Gambar 10
da gambar 10 STP dalam b esain VLAN
ingan berva rcepatan konv da topologi ja LAN dengan
rtual Trunking mlah Switch rver, client dan lam setiap de ngth Subnet M gunakan adala
Gamb
etika perintah int ke remote mudian port l witch akan be ngan cepat a lam kondisi fo etika sebu anning-tree de
hubung deng 2.1D, cisco I otokol.
PROTOCOL
0. Skenario im
0 dilakukan ek berbagai kon yang diban ariasi untuk vergensi dalam aringan diatas
trunking da g Protocol yan
yang mengi n transaparen evice menggun Masking dan ah Open Short
bar 10. Konfi
h spanning-tr port melalui okal akan me rnegosiasi de akan menguba orwarding.
uah port d etected kemu gan sebuah p IOS akan res L
mplementasi R
ksperimen imp neksi jaringan ngun dalam
mendapatk m implementa s juga dikonfi an juga men ng bervariasi implementasik nt. Pemberian nakan metode Routing Prot test Path First
igurasi RSTP
ree link-type link point-to- enjadi desigan engan remote
ah local por
dikonfigurasik dian port ters ort pada swi start ke prose
RSTP
plementasi n VLAN.
topologi kan hasil
asi RSTP.
igurasikan nggunakan dalam hal kan mode
alamat IP e Variable tocol yang t
point-to- -point dan nated port, port dan rt menjadi
an clear sebut akan itch IEEE es migrasi
4. Kesimpulan
Implementasi Rapid Spanning Tree Protocol dalam jaringan komputer adalah setelah algoritma spanning-tree dijalankan, STP menunggu sampai jaringan konvergen dulu sebelum beralih status port menjadi kondisi forwarding. RSTP menyediakan alternative ports untuk bisa langsung menjadi forwarding state. RSTP bergantung pada switch dalam menyetujui peran port. Sehingga tidak perlu menunggu waktu 50 detik untuk konvergensi pada switch.
Daftar Pustaka
Barnes, David, & Basir Sakandar. 2005. Cisco LAN Switching Fundamentals. Cisco Press, Indianapolis.
Bentley, Lonney D., & Jeffrey L. Whitten. (2007).
System Analysis & Design for the Global Enterprise,seventh edition. McGraw Hill.
Boyles, Tim & Hucaby Dave. 2001. Cisco CCNP Switching Exam Certification Guide. USA : Cisco Press, Indianapolis.
Hidayat, AA. 2007. Metode penelitian kebidanan dan teknis analisis data. Edisi pertama. Jakarta : Salemba Medika.
Kenyon, Tony. 2002. High-Performance Data Network Design. USA : Butterworth-Heinemann.
Lammle, Told. 2000. CCNA Cicso Certified Networking Associate. USA : SYBEX, Inc., Alameda. CA.
