TUGAS AKHIR - RE 1599
ANALISA UNJUK KERJA INTER DOMAIN ROUTING PADA JARINGAN IPV6
ACHMAD TAQIUDIN 2200100097 Dosen Pembimbing Eko Setijadi, ST. MT. JURUSAN TEKNIK ELEKTRO Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2007
ANALISA UNJUK KERJA INTER DOMAIN ROUTING PADA JARINGAN IPv6
TUGAS AKHIR Diajukan Guna Memenuhi Sebagian Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Bidang Studi Teknik Sistem Telekomunikasi Multimedia Jurusan Teknik Elektro Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Menyetujui : Dosen Pembimbing
Eko Setijadi, ST. MT NIP. 132 304 283
SURABAYA JANUARI, 2007
ABSTRAK Protokol IPv6 sebagai protokol baru yang digunakan dalam komunikasi internet, telah sampai pada tahap implementasi. IPv6 memiliki berbagi fitur untuk menangani berbagai masalah yang muncul saat penggunaan IPv4. Salah satu masalah utama yang muncul adalah keterbatasan jumlah alamat. IPv6 dibuat untuk mengatasi masalah pengalamatan tersebut, selain itu IPv6 memiliki hirarki pengalamatan yang lebih baik, sistem keamanan serta bisa digunakan pada aplikasi yang bersifat real time. Hasil penelitian APJII menyatakan bahwa tahun 2010 Indonesia akan kehabisan alokasi alamat IPv4. Untuk menghadapi hal tersebut Indonesia harus segera banyak mengekplorasi pengetahuan dan aspek lain yang berhubungan dengan Implementasi IPv6 di kemudian hari. Dalam tugas akhir ini dirancang jaringan komputer yang terhubung oleh jaringan ethernet menggunakan protokol routing dinamik BGP (Border Gateway Protocol) sebagai inter domain routing dengan topologi yang dapat mewaliki jaringan seperti kondisi sebenarnya. Dari tugas akhir ini diharapkan diketahui perbandingan unjuk kerja protokol BGP IPv4 dan BGP IPv6 pada jaringan tersebut, dalam pengujianya paramater - parameter yang diukur adalah throughput, delay jitter, packet loss. Metode yang digunakan adalah dengan melakukan studi literatur, implementasi sistem, pengukuran data dan analisa data. Analisa data menunjukkan bahwa kinerja BGP IPv6 lebih baik daripada BGP IPv4, Sehingga IPv6 bisa menggantikan IPv4 sebagai protokol internet. Keyword : IPv4, IPv6, BGP, throughput, delay jitter dan packet loss
v
KATA PENGANTAR Teknologi dan penggunaan jaringan internet makin berkembang dengan cepat bahkan dengan laju pertumbuhan eksponensial, seiring dengan munculnya berbagai jenis aplikasi yang memanfaatkan jaringan ini. IPv4 yang telah dipakai selama dua puluh tahun sudah tidak bisa memenuhi kebutuhan akan jaringan internet, oleh karena itu dibuatlah protokol IPv6 sebagai penggantinya. Selain memiliki jumlah alamat yang jauh lebih besar, IPv6 juga memiliki keunggulan-keunggulan yang lain. Laporan tugas akhir ini berisi tentang implementasi IPv6 menggunakan BGP sebagai inter domain routing. Diharapkan buku ini bisa dijadikan tutorial untuk lanjutan penelitian berikutnya, yang sifanya lebih aplikatif. Kami menyadari bahwa dalam penyusunan laporan tugas akhir ini tentunya masih terdapat kekurangan, sehingga kami sangat menghargai segala kritik dan masukan yang berguna dari pembaca. Semoga laporan ini dapat bermanfaat untuk pengembangan ilmu pengetahuan komputer, khususnya di laboratorium B301 ITS Surabaya.
Januari 2007
Achmad Taqiudin
vii
DAFTAR ISI JUDUL ................................................................................................ i LEMBAR PENGESAHAN .............................................................. iii ABSTRAK...........................................................................................v KATA PENGANTAR ..................................................................... vii DAFTAR ISI ..................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR ...................................................................... xiii DAFTAR TABEL .............................................................................xv BAB I PENDAHULUAN.................................................................1 1.1 Latar Belakang.............................................................1 1.2 Permasalahan...............................................................2 1.3 Batasan Masalah ..........................................................2 1.4 Metodologi ..................................................................2 1.5 Sistematika Penulisan ..................................................3 1.6 Tujuan..........................................................................3 1.7 Relevansi .....................................................................4 BAB II DASAR TEORI ....................................................................5 2.1 Spesifikasi Dasar IPv6.................................................5 2.1.1. Terminologi ........ .............................................5 2.1.2. Pengenalan IPv6 ...............................................6 2.1.3. Fitur-fitur IPv6..................................................8 2.1.4. Konektiviats Antara IPv4 dan IPv6 ..... ..........10 2.1.5. Tahapan Migrasi menuju IPv6............ ............10 2.2 Struktur Protokol IPv6...............................................12 2.2.1 Nilai-nilai pada field next header pada IPv6 ...13 2.2.2 Header-header Extension IPv6................... .....14 2.2.3 IPv6 MTU........................................................22 2.3 Tata Alamat pada IPv6............................ ..................23 2.3.1 Model Pengalamatan ........................................23 2.3.2 Penulisan address IPv6....................... .............23 2.3.3 Prefix IPv6 (Netmask) ......................................25 2.3.4 Metode Broadcasting ........................................26 2.3.4.1 Unicast address ................................... ...27 2.3.4.2 Multicast address ................................... 33 2.3.4.3 Anicast address ..................................... .35
xi
2.4 2.5
2.3.5 Address-address pada setiap node ....................36 2.3.5.1 Address-address yang diperlukan host....36 2.3.5.2 Address-address yang diperlukan router.36 Neighbor Discovery untuk IPv6 ......................... ......37 Inter Domain Routing ................... ............................40 2.5.1 Autonomous System . .......................................41 2.5.2 Tipe IP Routing dan Algoritma IP Routing ......42 2.5.3 Routing Information Protocol (RIP) .................43 2.5.4 Open Shortest Path First (OSPF) ......................43 2.5.5 Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP) ......................................................44 2.5.6 Border Gateway Protocol (BGP) ......................44 2.5.6.1 Konsep dan terminologi BGP.................44 2.5.6.2 Operasional BGP ....................................45 2.5.6.3 BGP Attribut...........................................45
BAB III PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI JARINGAN KOMPUTER..................................................................... 51 3.1 Tahap Persiapan.........................................................51 3.1.1 Pengetahuan Dasar..........................................51 3.1.2 Kompatibelitas Hardware.. ........................... .51 3.2 Perancangan Sistem .................................................. 51 3.2.1 Perancangan topologi jaringan........................52 3.2.2 Penetuan Operating sistem...................... ....... 53 3.2.3 Penentuan Paket-paket Linux-debian............ .54 3.2.4 Instalasi Hardware dan Software. ..................55 3.3 Konfigurasi Sistem ...................................................55 3.3.1 Konfigurasi Jaringan IPv4.. ............................55 3.3.1.1 Alokasi pemberian IP Address IPv4. ........56 3.3.1.2 Konfigurasi Traffic Generator IPv4 ..........56 3.3.1.3 Konfigurasi Router IPv4... ........................59 3.3.1.4 Tes konektivitas jaringan IPv4 pada R1....63 3.3.2 Konfigurasi Jaringan IPv6. ......................... ..64 3.3.2.1 Sistem pendukung IPv6 .......................... 64 3.3.2.2 Alokasi pemberian Address IPv6. ......... ..65 3.3.2.3 Konfigurasi Traffic Generator IPv6........ ..65 3.3.2.4 Konfigurasi Router IPv6... ...................... .67 3.3.2.5 Tes konektivitas jaringan IPv6.. .............. .70
xii
BAB IV ANALISA DATA ................................................................. 73 4.1 Ping Ipv6 versus Ping Ipv4............................................ 73 4.2 Pengujian dan Analisa Inter Domain Routing BGP ...... .74 4.3 Pengujian dan Analisa Inter Domain Routing BGP Throughput..................................................................... 76 4.4 Pengujian dan Analisa Inter Domain Routing BGP Delay Jitter ..................................................................... 79 4.5 Pengujian dan Analisa Inter Domain Routing BGP Paket Loss ...................................................................... 85 BAB V PENUTUP................................................................................ 85 5.1 Kesimpulan..................................................................... 85 5.2 Saran............................................................................... 85 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................ 87 LAMPIRAN A............ .......................................................................... .89 LAMPIRAN B..................................................................................... .105 PROPOSAL RIWAYAT HIDUP
xiii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Struktur IANA ....................................................................... 7 Gambar 2.2 Jaringan Saat ini .................................................................. 11 Gambar 2.3 Jaringan saat fase transisi .................................................... 11 Gambar 2.4 Jaringan Masa Depan........................................................... 12 Gambar 2.5 Format Header IPv6 ........................................................... .12 Gambar 2.6 Field next Header pada IPv6 .............................................. .15 Gambar 2.7 Format Hop by hop option header . ................................... .17 Gambar 2.8 Format Routing header . .................................................... .17 Gambar 2.9 Format Routing header saat type 0 . .................................. .18 Gambar 2.10 Format Fragment header . ................................................ .19 Gambar 2.11 Format Destination Option header .................................. .20 Gambar 2.12 Format Authentication header ......................................... .21 Gambar 2.13 Unicast . ........................................................................... .26 Gambar 2.14 Multicast . ......................................................................... .26 Gambar 2.15 Anycast . ........................................................................... .27 Gambar 2.16 Format alamat yang dapat diagregasi ............................... .28 Gambar 2.17 Format Agregasi pada Alamat Global Unicast ........ ..... ....28 Gambar 2.18 Format Next-Level Agregation Identifier.. ........................ 29 Gambar 2.19 Contoh Pengalokasian NLA-ID .... .................................. ..30 Gambar 2.20 Contoh Pengalokasian SLA-ID ........................................ .31 Gambar 2.21 Format Link local address ............................................... ..32 Gambar 2.22 Format Site local address ................................................ ..32 Gambar 2.23 Format Multicast local address ....................................... ..33 Gambar 2.24 Format Anycast address .................................................. ..35 Gambar 2.25 Autonomous Sistem . ........................................................ .41 Gambar 2.26 Shortest Path First............................................................ ..43 Gambar 2.27 Format Komponen BGP ................................................. ..44 Gambar 2.28 BGP Weight Attribute...................................................... ..46 Gambar 2.29 BGP Local Preference Attribute ..................................... ..46 Gambar 2.30 BGP Multi-Exit Discriminator Attribute ........................ ..47 Gambar 2.31 BGP BGP AS_path Attribute ......................................... ..47 Gambar 2.32 BGP Next Hop Attribute................................................. ..48 Gambar 2.33 BGP no-export Community Attribute ............................. ..48 Gambar 2.34 BGP no no-advertise Community . ................................... .49 Gambar 2.35 BGP internet Community Attribute ................................ ..49 Gambar 3.1 Topologi jaringan............................................................... ..52 Gambar 3.2 Topologi dan Alokasi address IPv4 ................................... ..56 Gambar 3.3 contoh perintah menjalankan iperf server IPv4 ................. ..57
xiii
Gambar 3.4 Window Network Connections............................................57 Gambar 3.5 Internet Protocol (TCP/IP) Properties..................................58 Gambar 3.6 Melihat konfigurasi address dan gateway pada command prompt............................... ............................................. ......58 Gambar 3.7 Topologi dan Alokasi address IPv6 .....................................65 Gambar 3.8 Instalasi IPv6 pada Windows XP SP2 .................................66 Gambar 3.9 Melihat konfigurasi address IPv6 dan Gateway pada command prompt..................................................... .............66 Gambar 4.1 Grafik Throughput BGP terhadap window size...................78 Gambar 4.2 Grafik regresi linear Throughput BGP IPv4 ........................79 Gambar 4.3 Grafik regresi linear Throughput BGP Ipv6 ........................79 Gambar 4.4 Grafik Delay BGP Terhadap bit rate....................................80 Gambar 4.5 Grafik regresi linear Delay jitter BGP IPv4 .........................81 Gambar 4.6 Grafik regresi linear Delay jitter BGP IPv4 .........................81 Gambar 4.7 Grafik Paket Loss BGP Terhadap Bit rate ..........................83 Gambar 4.8 Grafik regresi linear Packet Loss BGP IPv4........................83 Gambar 4.9 Grafik regresi linear Packet Loss BGP Ipv6 ........................84
xiv
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Alokasi Global Address IPv6 .................................................. ..8 Tabel 2.2 Tabel Header IPv6 ................................................................ ..12 Tabel 2.3 Tabel field next header pada IPv6 ......................................... ..13 Tabel 2.4 Tabel Contoh Kompresi Address IPv6 .................................. ..24 Tabel 2.5 Tabel Alokasi address Multicast............................................ ..34 Tabel 2.6 Community Attribute dalam BGP ......................................... ..48 Tabel 3.1 Tabel Panjang Kabel UTP yang digunakan ........................... .53 Tabel 4.1 Waktu yang diperlukan untuk mengupdate tabel routing. .... .76 Tabel 4.2 Throughput ........................................................................... ..77 Tabel 4.3 Delay Jitter........................................................................... ..80 Tabel 4.4 Tabel Paket Loss.................................................................... ..82 Tabel 4.5 Hasil Pengujian...................................................................... ..84
xv
