View of Penerapan Openflow Software-Based Switch Pada Software Defined Networking Menggunakan Router Mikrotik Rb750gl

(1)

JREC (Journal Of Electrical and Electronics) ISSN (p) : 2302-5883 ISSN (e) : 2550-0899 Vol.11 No. 1 Mei 2023, 32 - 41

32

Penerapan Openflow Software-Based Switch pada Software Defined Networking Menggunakan Router Mikrotik Rb750gl

Dadan Irwan^1*, Dicky Kurniawan²

1*, 2)

Universitas Islam 45 [email protected]^1*

Abstrak

Jaringan komputer tradisional menerapkan penggabungan antara data plane dan control plane pada satu perangkat Router atau Switch yang sama. Pada jaringan software defined networking telah menerapkan model pengendalian secara terpisah antara control plane dan data plane pada perangkat Router atau Switch. Software defined network sebagai teknologi baru dalam penerapan model jaringan menjadi solusi terutama bagi perusahaan menengah dan besar dalam menerapkan jaringan pada skala jaringan lokal maupun skala wide area network. Penelitian ini telah menerapkan teknologi software defined networking dengan Switch OpenFlow software-based pada jaringan komputer lokal menggunakan perangkat Router Mikrotik. Tahapan penelitian diantaranya analisis kebutuhan perangkat keras dan perangkat lunak, perancangan arsitektur topologi jaringan software defined networking, pengujian perangkat pada Router Mikrotik RB750GL dan ONOS controller, penerapan jaringan software defined networking menggunakan Switch OpenFlow software-based. Tujuan dari penelitian ini adalah menganalisis kemampuan kinerja jaringan SDN pada masing-masing router menggunakan protocol OpenFlow software-based switch. Hasil penelitian membuktikan bahwa protokol Openflow yang ditanamkan pada Router RB750GL dan ONOS sebagai controller dapat mengendalikan proses pengiriman paket antar Nodes menggunakan aplikasi PING.

Kata kunci: data plane, control plane, openflow, onos controller Abstract

Traditional computer networks implement a combination of data plane and control plane on the same Router or Switch device. In software defined networking networks, the control model has been implemented separately between the control plane and data plane on router or switch devices. Software defined network as a new technology in the application of network models is a solution, especially for medium and large companies in implementing networks on a local network scale or a wide area network scale. This research has implemented software defined networking technology with software-based OpenFlow Switches on a local computer network using a Mikrotik Router device. The research stages included analysis of hardware and software requirements, design of software defined networking topology architecture, device testing on the Mikrotik RB750GL Router and ONOS controller, application of software defined networking networks using software-based OpenFlow Switches. The purpose of this study is to analyze the performance capability of the SDN network on each router using the OpenFlow software-based switch protocol. The results of the study prove that the Openflow protocol embedded in the RB750GL Router and ONOS as a controller can control the process of sending packets between Nodes using the PING application.

Keywords: data plane, control plane, openflow, onos controller

Pendahuluan

Perkembangan teknologi jaringan komputer saat ini tidak hanya terbatas pada kemampuan perangkat keras, akan tetapi sudah merambah kepada penerapan teknologi jaringan berbasis perangkat lunak.

Software defined network (SDN) merupakan teknologi perangkat lunak pada jaringan yang memiliki kemampuan secara dinamis, manageable, adaptable dan cost-effective [1]. Karakteristik dari arsitektur SDN adalah memisahkan antara network control dan fungsi forwarding, sehingga network control dapat diprogram secara langsung [2], [3]. Keuntungan dari teknologi SDN memberikan keleluasaan kepada para pengembang dalam menerapkan kebijakan pada jaringan komputer terutama dalam pengelolaan perangkat Switch atau Router.

Pada arsitektur SDN terdapat protocol OpenFlow yang berfungsi mengkomunikasikan antara data plane dan control plane [4]. Beberapa vendor sudah menyediakan perangkat Switch yang mendukung

(2)

Penerapan Openflow Software-Based Switch pada Software Defined Networking Menggunakan Router Mikrotik Rb750gl 33

penggunaan protocol OpenFlow, tetapi dari segi harga masih relatif mahal. Sedangkan beberapa vendor yang belum mendukung SDN, dapat menambahkan OpenFlow secara manual pada open interface device [4]. OpenWRT merupakan salah satu sistem operasi atau firmware pada perangkat jaringan yang telah mendukung penggunaan protocol OpenFlow dengan berbasis Linux yang biasa terpasang pada embeded device seperti Router [5]. Vendor yang mendukung penggunaan OpenWRT pada Router seperti Linksys dan Mikrotik telah menyediakan fasilitas dalam penambahan Operwrt secara manual, tetapi masih belum banyak dilakukan dan diterapkan untuk mendukung penerapan teknologi SDN [4]. Router Linksys WRT54GL dan Mikrotik RB750GL merupakan jenis Router dari vendor berbeda yang sering digunakan pada jaringan konvesional dalam routing system. Pada kedua Router diinstall sistem operasi OpenWRT dan ditambahkan paket protocol OpenFlow. Tujuan dari penelitian ini adalah menganalisis kemampuan kinerja jaringan SDN pada masing-masing Router menggunakan protocol OpenFlow software-based Switch.

Metode Penelitian

Analisa Kebutuhan Perangkat

Pada tahapan ini melakukan analisis dan pengumpulan data terkait dengan kebutuhan sistem baik perangkat keras dan perangkat lunak yang mendukung pada kegiatan penelitian. Seluruh perangkat lunak yang digunakan bersifat opensource dan tersedia secara luas di Internet, sehingga memudahkan dalam proses pembangunan sistem nya. Perangkat keras yang digunakan meliputi: 1) Jaringan komputer local dengan arsitektur SDN; 2) Satu unit perangkat Router Mikrotik RB750; 3) Empat unit personal computer (PC) sebagai komputer client; 4) Satu unit PC yang berfungsi sebagai SDN controller; 5) Satu unit Switch; 6) Beberapa unit kabel LAN dengan tipe straight. Sementara perangkat lunak yang diperlukan meliputi: 1) Sistem operasi Ubuntu Dekstop 16.04; 2) Aplikasi ONOS sebagai controller; 3) Aplikasi RouterOS 16.7 sebagai firmware untuk Upgrade RB750GL; 4) Aplikasi Openflow sebagai protocol SDN;

5) Aplikasi Ping sebagai tools pengujian koneksi jaringan; 6) Aplikasi Winbox untuk mengakses Router Mikrotik RB750GL.

Implementasi Sistem pada Perangkat Jaringan

Pada tahapan ini peneliti melakukan upgrade firmware Mikrotik RB750GL menggunakan firmware Routeros-mipsbe-6.17.npk dan aplikasi openflow-6.17-mipsbe.npk. Pada proses upgrade firmware menggunakan aplikasi Winbox, sehingga menghasilkan aplikasi baru dengan tampilan seperti pada Gambar 1.

Gambar 1. Halaman utama aplikasi Mikrotik dengan Openflow

Pengujian dan konfigurasi Onos Controller

Pada tahapan ini, peneliti melakukan installasi ONOS sebagai controller pada jaringan SDN. Proses penginstalan Aplikasi ONOS dilakukan pada sebuah PC yang sudah terpasang sistem operasi Ubuntu

(3)

34 JREC (Journal of Electrical and Electronics)

ISSN (p) : 2302-5883 ISSN (e) : 2550-0899 Vol. 11 No. 1 Mei 2023, 32 - 41 Dekstop versi 16.04. Tahapan installasi ONOS controller diawali dengan membuka aplikasi terminal pada Ubuntu dan mengetikkan baris perintah sebagai berikut:

#Membuat user untuk instalasi ONOS sudo adduser sdn --system --group

#Install java 8 atau 11 sudo apt update

sudo apt install git zip curl unzip python-minimal openjdk-8-jdk -y

#Membuat folder opt jika belum ada sudo mkdir -p /opt && cd /opt

#Untuk package resmi ONOS

sudo wget http://repo1.maven.org/maven2/org/onosproject/onos-releases/2.0.0/onos-2.0.0.tar.gz sudo tar xzf onos-2.0.0.tar.gz

sudo mv onos-2.0.0 onos sudo chown -R sdn:sdn onos

#Setting startup options

sudo -u sdn nano /opt/onos/options

#Jalankan onos with user sdn export ONOS_USER=sdn

#default active drivers and openflow

export ONOS_APPS=drivers,openflow,gui2

#install service file

sudo cp /opt/onos/init/onos.initd /etc/init.d/onos

sudo cp /opt/onos/init/onos.service /etc/systemd/system/

sudo systemctl daemon-reload sudo systemctl enable onos

#start onos

sudo systemctl start onos

Setelah proses installasi selesai dilakukan, tahapan selanjutnya yaitu membuka aplikasi ONOS menggunakan Web Browser dan ketikkan IP Address localhost + port nya, yaitu:

127.0.0.1:8181/onos/ui/index.html. Pada Gambar 2 tampilan ONOS controller, kemudian masukkan default username dan password.

Default username: onos Default password: rocks

#delete default user dari onos

/opt/onos/bin/onos-user-password onos --remove

Gambar 2. Tampilan halaman login pada ONOS controller

(4)

Gambar 3. Tampilan halaman utama ONOS controller

Setelah memasukkan username dan password, maka selanjutnya tampil halaman utama dari ONOS controller seperti tampak pada Gambar 3.

Pembangunan Jaringan SDN

Pada tahapan ini melakukan pembangunan jaringan komputer dengan teknologi SDN. Topologi jaringan SDN memerlukan satu unit perangkat komputer yang sudah terpasang ONOS controller, satu unit perangkat Router Mikrotik RB750GL, sebuah perangkat Switch, dan 3 unit komputer sebagai cliet.

Rancangan arsitektur yang dibangun pada jaringan SDN dapat dilihat pada Gambar 4.

Gambar 4. Arsitektur jaringan SDN

Hasil dan Pembahasan

Pada jaringan SDN memerlukan protocol Openflow yang merupakan APIs (Aplication Protocol Interfaces) yang berfungsi sebagai protocol yang dapat mengatur traffics antara control plane dan data plane. Pada penelitian ini, protocol Openflow terpasang pada sebuah perangkat Router Mikrotik RB750GL dengan mengupgrade versi firmware pada perangkat tersebut. Pada pengujian Router Mikrotik RB750GL yang telah terpasang protokol Openflow dapat berjalan dengan baik. Proses pengujian openflow pada Router RB750GL menggunakan langkah dengan membuka aplikasi Mikrotik pada browser, kemudian menambahkan IP address https://192.168.1.10 dan akan tampak tampilan halaman

(5)

ISSN (p) : 2302-5883 ISSN (e) : 2550-0899 Vol. 11 No. 1 Mei 2023, 32 - 41 seperti pada Gambar 5.

Gambar 5. Halaman login ke Mikrotik

Kemudian tampak halaman utama Mikrotik RB750GL yang telah tersedia protocol Openflow seperti dapat dilihat pada Gambar 6.

Gambar 6. Halaman utama Mikrotik dengan Openflow yang sudah terpasang

Konfigurasi protocol Openflow pada perangkat Router Mikrotik RB750GL memerlukan tahapan meliputi 1) Membuka aplikasi browser untuk dapat mengakses Router Mikrotik RB750GL dan mengetikan alamat https://192.168.1.10; 2) Kemudian akan muncul halaman login dan masukkan username serta password yang diperlukan; 3) Selanjutnya akan menampilkan halaman utama dari Aplikasi Mikrotik RB750GL; 4) Memilih menu Openflow dan memlih menu Switch seperti pada Gambar 7.

Gambar 7. Konfigurasi Openflow pada Mikrotik

Kemudian klik nama dan alamat IP dari node ONOS controller, seperti pada Gambar 8

(6)

Gambar 8. Konfigurasi ONOS controller pada Mikrotik

Selanjutnya melakukan konfigurasi pada setiap port pada perangkat Router yang menghubungkan antara host pada jaringan tersebut. Pada Gambar 9 dapat dilihat tampilan nama-nama setiap port yang telah dikonfigurasi sesuai kebutuhan

Gambar 9. Daftar ports hasil konfigurasi

Pengujian dan Konfigurasi ONOS Controller

Pada tahapan ini melakukan proses pengujian dan konfigurasi aplikasi ONOS sebagai controller pada jaringan SDN. Aplikasi ONOS dipasang pada sistem operasi Ubuntu Dekstop versi 16.04 yang merupakan sistem operasi terbuka dan gratis.

Gambar 10. Halaman login pada ONOS

Proses pengujian aplikasi ONOS dilakukan untuk mengetahui apakah dapat berjalan dengan baik.

Pengujian ONOS sebagai aplikasi controller pada jaringan SDN menggunakan aplikasi web browser dengan membuka aplikasi web browser dan memasukan alamat URL yang sudah diberikan yaitu,

(7)

ISSN (p) : 2302-5883 ISSN (e) : 2550-0899 Vol. 11 No. 1 Mei 2023, 32 - 41 http://192.168.1.100:8181/onos/ui, sehingga akan tampak tampilan seperti pada Gambar 10.

Konfigurasi pada ONOS dilakukan agar aplikasi tersebut dapat menjalankan fungsinya sebagai controller pada jaringan SDN. Langkah konfigurasi dilakukan dengan tujuan seperti mengaktifkan beberapa aplikasi yang diperlukan. Pada konfigurasi untuk mengaktifkan fasilitas forwarding dengan tujuan agar setiap node dapat melakukan komunikasi berupa PING, yaitu dengan membuka menu aplikasi pada halaman utama ONOS controller seperti tampak pada Gambar 11.

Gambar 11. Konfigurasi untuk mengaktifkan aplikasi forwarding

Pembahasan Jaringan SDN

Pada bagian pembahasan dijelaskan bagaimana penerapan jaringan SDN dengan menggunakan arsitektur yang telah ditentukan, protocol Openflow dapat menjalankan fungsinya dengan baik.

Jaringan SDN dengan ONOS Controller

Salah satu parameter yang dapat membuktikan bahwa protocol tersebut bekerja yaitu bahwa setiap perangkat seperti router Mikrotik RB750GL dan semua perangkat node yang terhubung ke router dapat ditampilkan pada aplikasi ONOS controller. Pada Gambar 12 dapat ditampilkan perangkat router RB750GL yang sudah terdeteksi oleh ONOS controller.

Gambar 12. Tampilan router Mikrotik RB750GL pada ONOS controller

Tampak pada Gambar 12 sebuah router Mikrotik RB750GL terbaca oleh ONOS controller. Hal ini membuktikan bahwa protokol Openflow dan ONOS controller dapat bekerja dan berkomunikasi dengan baik. Jika terdapat perangkat router lain yang sudah terpasang Openflow dan secara fisik dihubungkan dengan jaringan SDN, maka pada halaman Devices akan menampilkan sejumlah perangkat tersebut.

Sementara, dalam penerapan perangkat node yang terhubung pada jaringan SDN, pada ONOS controller akan menampilkan sejumlah perangkat yang terhubung. Pada penelitian ini telah terpasang dan terhubung 3 unit Node pada perangkat router Mikrotik RB750GL. Pada jaringan SDN sudah dibangun menampilkan 3 buah Node dengan identitas seperti nama Node dan alamat IP. Pada Gambar 13 dapat dilihat daftar

(8)

perangkat nodes yang dapat terbaca oleh jaringan SDN.

Gambar 13. Daftar perangkat Nodes yang terbaca oleh jaringan SDN

Pada jaringan SDN yang sudah dapat berjalan, menampilkan topology yang dari jaringan yang dibangun. Dengan menggunakan menu topology pada aplikasi ONOS controller, menampilkan topology dengan sejumlah perangkat seperti routers dan Nodes yang terhubung. Pada Gambar 14, disajikan topologi yang terbaca oleh aplikasi ONOS controller.

Gambar 14. Tampilan topologi jaringan SDN

Proses komunikasi antar node pada jaringan SDN

Jaringan SDN yang dapat bekerja dapat dilihat bagaimana salah satu aplikasi misalnya aplikasi PING yang berfungsi untuk sebagai parameter untuk pembuktian bahwa antar node dapat saling berkomunikasi.

Proses pengiriman paket melalui aplikasi PING dapat dikontrol pada ONOS controller menggunakan aplikasi Forwarding. Apabila aplikasi tersebut belum diaktifkan, maka proses pengirim paket melalui aplikasi PING tidak dapat dilakukan seperti pada Gambar 15.

Gambar 15. Proses PING sebelum pengaktifan aplikasi pada ONOS controller

(9)

ISSN (p) : 2302-5883 ISSN (e) : 2550-0899 Vol. 11 No. 1 Mei 2023, 32 - 41 Gambar 16. Proses pengirim paket pada aplikasi PING

Apabila aplikasi forwarding pada ONOS controller sudah diaktifkan atau dijalankan, maka proses pengiriman paket melalui aplikasi PING berhasil dilakukan seperti dapat dilihat pada Gambar 16.

Kesimpulan

Berdasarkan tahapan proses penelitian yang telah dilakukan berawal dari pemasangan aplikasi firmware pada router Mikrotik RB750GL, pemasangan aplikasi ONOS controller pada sistem operasi Ubuntu Dekstop 16.04 serta pembangunan jaringan SDN. Penerapan konsep jaringan SDN menggunakan openflow base Switch pada router Mikrotik RB750GL dapat berjalan dengan pembuktian bahwa melalui aplikasi ONOS sebagai controller dapat mengendalikan proses pengiriman paket melalui aplikasi PING.

Daftar Pustaka

[1] I. Hidayat, “Arsitektur Software Defined Network: Implementasi Pada Small Network,” J. Jar.

Komput. dan Keamanan, vol. 1, no. Februari, pp. 1–13, 2020.

[2] R. W. T. Hartono, T. B. Utomo, A. Haidar, B. Usman, and N. I. Kirana, “Perbandingan Unjuk Kerja Jaringan pada Arsitektur Software Defined Network dan Konvensional Menggunakan Router Mikrotik Rb - 750 dan Emulator Mininet,” pp. 1–8, 2018.

[3] K. Anam and R. Adrian, “Analisis Performa Jaringan Software Defined Network Berdasarkan Penggunaan Cost Pada Protokol Ruting Open Shortest Path First,” Citee, pp. 1–8, 2017.

[4] Y. R. Afandi, S. R. Akbar, and W. Yahya, “Analisis Kinerja Openflow Based Switch pada router Linkysys WRT54GL dan TP-Link TL-WR1043ND Dalam Arsitektur Software Defined Networking,” J. Pengemb. Teknol. Inf. dan Ilmu Komput. Univ. Brawijaya, vol. 2, no. 12, pp.

7233–7241, 2018.

[5] Openwrt, “Openwrt,” 2013. [Online]. Available: https://openwrt.org/. [Accessed: 22-Feb-2022].

[6] R. Kartadie, “Mikrotik Rb750 routerboard Sebagai Alternatif Switch Openflow Software-Base,”

Simetris J. Tek. Mesin, Elektro dan Ilmu Komput., vol. 7, no. 2, p. 467, 2016.

[7] R. Kartadie, “Prototipe Switch Openflow Software-Based Mikrotik RB750 Paket Openflow Vs OpenvSwitch Firmware,” Semin. Nas. Inform. 2018 (semnasIF 2018), vol. 1, no. 1, pp. 58–70, 2018.

[8] A. K. Sriastunti, R. Primananda, and W. Yahya, “Implementasi Routing pada OpenFlow Software-Defined Network dengan Algoritme Depth-First Search dan Breadth-First Search,” vol.

3, no. 8, pp. 8112–8120, 2019.

[9] F. Ieee et al., “Software-Defined Networking : A Comprehensive Survey,” vol. 103, no. 1, 2015.

[10] N. L. M. Van Adrichem, C. Doerr, and F. A. Kuipers, “OpenNetMon: Network monitoring in OpenFlow software-defined networks,” IEEE/IFIP NOMS 2014 - IEEE/IFIP Netw. Oper. Manag.

(10)

Symp. Manag. a Softw. Defin. World, 2014.

[11] “What is OpenWRT?” [Online]. Available: https://openwrt.org/docs/start. [Accessed: 21-Feb- 2022].

[12] M. Nuruzzamanirridha, I. Dyah, and Y. S. Hariyani, “Implementasi Jaringan Komputer Berbasis Software Defined Network Menggunakan Ryu controller Dan OpenvSwitch Implementation of Computer Network Based-on Software Defined Network Using Ryu controller and OpenvSwitch,” vol. 2, no. 2, 2016.

[13] I. Ramadhan, U. A. Ahmad, and A. Tarihoran, “Analisis Kinerja Jaringan L3Vpn Mpls Menggunakan Sdn controller Onos Analysis of L3Vpn Mpls Network Performance Using Onos Sdn controller,” vol. 8, no. 5, pp. 6047–6054, 2021.

[14] S. I. Lestariningati and F. Rozak, “Pembangunan aplikasi monitoring jaringan berbasis web menggunakan simple network management protocol (snmp),” Maj. Ilm. UNIKOM, vol. 12, no. 2, pp. 211–222, 2014.