ANALISIS SIMULASI PERBANDINGAN TEKNOLOGI MPLS dan FRAME RELAY PADA LAYANAN VPN Dian Adi Sanjaya (087006159) , Irfan Darmawan , Nur Widiyasono Teknik Informatika Fakultas Teknik Universitas Siliwangi Email :
[email protected] ABSTRACT Recently, the reliable and reasonable internet access development is required especially for enterprise. The requirement can be accomaodated by one of the internet development technology namely VPN (Virtual Private Network). By using VPN the necessary internet access can be more reliable and reasonable. It is reliable by using public network channel but the sent data is in one tunnel so that it will be difficult to be interrupted. Meanwhile, it’s reasonable because the cost is cheap rather than constructing own network channel or leased line. There are two technologies which used by operator to give provided VPN. They are MPLS and Frame Relay. MPLS is point to point improvement and private WAN of IP which offer some advantages theoretically, one of them is scale and low cost. Meanwhile, Frame Relay is WAN protocol that used in feature application of layer 2 to optimize network. To know performance of technology, the topology is developed by using technology both MPLS and Frame Relay in tools of GNS3 simulator. The result of developed topology shows VPN Frame Relay is better than VPN MPLS. It is proved by differences between parameter score for trafik VoIP sample codec G.711.1 dan G.729.2, in which each jitter is 0,579 ms and 1,667 ms compare 1,571 ms and 2,908 ms on MPLS, packet loss 0 % for technology both MPLS and Frame Relay, and also throughput 68,92 kbps and 11,22 kbps compare 67,86 kbps and 11,22 kbps on MPLS. Keywords: MPLS , Frame Relay , VPN , GNS3
ABSTRAK Perkembangan akan kebutuhan akses internet yang lebih reliable dan reasonable khsusnya bagi kalangan enterprise sangat dibutuhan dewasa ini . Kebutuhan tersebut bisa diakomodir oleh salah satu dari sekian banyak perkembangan tekonologi internet yaitu VPN ( Virtual Private Network ) . Dengan adanya VPN , kebutuhan akan akses internet yang lebih reliable dan reasonable bisa terpenuhi . Reliable karena walaupun memanfaatkan kanal jaringan publik tetapi data-data yang dihantarkan didalamnya berada pada suatu tunnel tertentu sehingga akan sangat sulit untuk diganggu , sedangkan reasonable dikarenakan biaya yang lebih murah daripada harus membangun kanal jaringan sendiri ataupun leased line . Dalam perkembangannya , ada dua teknologi yang sering digunakan oleh operator untuk dijadikan basis bagi penyediaan layanan VPN yang mereka tawarkan . Dua teknologi tersebut adalah MPLS dan Frame Relay . MPLS merupakan pengembangan dari point to point dan IP private WAN yang secara teori menawarkan sejumlah kelebihan , salah satunya skalabilitas dan biaya yang rendah . Sedangkan di lain sisi Frame Relay merupakan salah satu protokol WAN yang lebih menekankan kepada penerapan feature di layer 2 yang memungkinkan pengoperasian jaringan yang lebih cepat . Untuk mengetahui performansi dari masing-masing teknologi , maka dalam penelitian tugas akhir ini dikembangkan sebuah topologi dengan memanfaatkan kedua teknologi tersebut dalam tools simulator GNS3 . Hasil dari analisis kinerja terhadap topologi yang dikembangkan dengan teknologi MPLS dan Frame Relay tersebut menunjukan unjuk kerja VPN yang dibangun pada jaringan Frame Relay lebih baik daripada VPN yang dibangun pada jaringan MPLS . Hal ini dibuktikan dengan besarnya nilai parameter untuk sample trafik VoIP codec G.711.1 dan G.729.2 , dimana nilai masing-masing untuk jitter adalah 0,579 ms dan 1,667 ms berbanding 1,571 ms dan 2,908 ms pada MPLS , packet loss 0 % untuk kedua teknologi , serta throughput 68,92 kbps dan 11,22 kbps berbanding 67,86 kbps dan 11,22 kbps pada MPLS . Kata kunci : MPLS , Frame Relay , VPN , GNS3
1
Penelitian yang dilakukan ini sendiri mempunyai tujuan sebagai berikut : a. Mengetahui bagaimana cara memanfaatkan Teknologi MPLS dan Frame Relay pada Layanan VPN dengan topologi jaringan yang dikembangkan . b. Mengetahui bagaimana cara melakukan simulasi Teknologi MPLS dan Frame Relay pada Layanan VPN menggunakan GNS3 dengan topologi jaringan yang dikembangkan . c. Untuk mengetahui teknologi VPN yang terbaik pada topologi jaringan yang dikembangkan diantara MPLS dan Frame Relay .
I.
Pendahuluaan Perkembangan internet dewasa ini telah memberikan begitu banyak manfaat baik bagi kita selaku pengguna akhir maupun bagi industri-industri yang memanfaatkannya sebagai medium komunikasi yang murah , efektif , dan efisien . Dengan semakin berkembangnya internet dan berbagai teknologi yang mengiringinya maka hal itu berbanding lurus juga dengan kebutuhan akan pemakaian internet yang lebih reliable dan reasonable . Reliable dari segi pengoperasian dan kemanfaatannya serta reasonable dari segi biaya atau investasi yang harus dikeluarkan . Kebutuhan tersebut bisa diakomodir oleh salah satu dari sekian banyak perkembangan teknologi internet yaitu VPN ( Virtual Private Network ) . Dengan adanya VPN , kebutuhan akan akses internet yang lebih reliable dan reasonable bisa terpenuhi . Dalam perkembangannya , ada dua teknologi yang sering digunakan oleh operator untuk dijadikan basis bagi penyediaan layanan VPN yang mereka tawarkan . Dua teknologi tersebut adalah MPLS dan Frame Relay. Untuk mengetahui performansi dari masing-masing teknologi , maka dalam penelitian tugas akhir ini dikembangkan sebuah topologi dengan memanfaatkan kedua teknologi tersebut dalam tools simulator GNS3 . Sehingga diharapkan mampu memberikan penjabaran secara lebih jelas mengenai performance teknologi mana yang terbaik khususnya dalam topologi yang dikembangkan . Berdasarkan latar belakang tersebut , maka rumusan masalah yang akan dibahas di dalam penyusunan laporan tugas akhir ini adalah sebagai berikut: a. Bagaimana cara memanfaatkan Teknologi MPLS dan Frame Relay pada Layanan VPN dengan topologi jaringan yang dikembangkan . b. Bagaimana cara melakukan simulasi penerapan Teknologi MPLS dan Frame Relay pada Layanan VPN dengan topologi yang dikembangkan . c. Apa teknologi VPN terbaik yang bisa diterapkan pada topologi jaringan yang dikembangkan diantara MPLS dan Frame Relay . Adapun batasan masalah dalam penelitian ini , adalah : a. Teknologi VPN yang dibahas adalah MPLS dan Frame Relay . b. Analisa dilakukan untuk topologi jaringan yang dikembangkan yaitu star topology . c. Simulasi dilakukan dengan menggunakan GNS3 0.8.3 for linux , microcore linux brezular 3.8.2 sebagai image qemu , dan IOS C2691AD_2.bin . d. Contoh trafik yang diukur adalah VoIP dengan codec G.711.1 dan G.729.2 yang dihasilkan tools D-ITG .
II. A.
Landasan Teori. Jaringan Komputer Jaringan komputer adalah himpunan interkoneksi antara dua komputer autonomous atau lebih yang terhubung dengan media transmisi kabel atau tanpa kabel ( wireless ) . Bila sebuah komputer dapat membuat komputer lainnya restart , shutdown , atau melakukan kontrol lainnnya , maka komputer-komputer tersebut bukan autonomous ( tidak melakukan kontrol terhadap komputer lain dengan akses penuh ) ( Melwin Syafrizal , 2005 ) . B.
Jenis Jaringan Komputer Menurut Iwan Sofana ( 2010 ) dalam bukunya Cisco CCNA & Jaringan Komputer , jenis-jenis jaringan komputer dapat dibedakan berdasarkan beberapa kriteria . Seperti luas area , media transmisi , serta pola pengoperasiannya . Berdasarkan luas area : a. PAN ( Personal Area Network ) b. LAN ( Local Area Network ) c. MAN ( Metropolitan Area Network ) d. WAN ( Wide Area Network ) Berdasarkan media transmisi : a. Jaringan dengan kabel ( Wire Network ) b. Jaringan tanpa kabel ( Wireless Network ) Berdasarkan pola pengoperasian : a. Peer to Peer b. Client Server C.
Topologi Jaringan Komputer Topologi Jaringan Komputer adalah gambaran design yang merepresentasikan bagaimana tata letak fisik node-node sehingga membentuk sebuah network yang utuh . Menurut Iwan Sofana ( 2010 ) ada 4 “bentuk dasar” topologi fisik dari sebuah jaringan komputer yaitu : a. Topologi Bus b. Topologi Star c. Topologi Ring d. Topologi Mesh
2
UNIX . Pada saat itulah dimulai perkawinan antara UNIX dan TCP/IP ( Iwan Sofana , 2010 ) . Layer-layer dalam TCP/IP a. Network Access Layer b. Internet Layer c. Transpor Layer d. Application Layer
D.
OSI Layer Model OSI ( Open Systems Interconnection ) sering digunakan untuk menjelaskan cara kerja jaringan komputer secara logika . Secara umum model OSI membagi berbagai fungsi network menjadi 7 lapisan . Sedangkan lembaga yang mempublikasikan model OSI adalah International Organization for Standardization ( ISO ) .
F. Layer
Fungsi
Application
Menyediakan service aplikasi network Mengatur konversi dan translasi format data Mengatur sesi yang meliputi establishing , maintaining , dan terminating antar entitias presentation layer Menyediakan end to end communication protocol . Menentukan rute yang dilalui oleh data . Menentukan pengalamatan fisik , error notifiaction , frame flow control , dan topologi network . Layer ini menentukan masalah kelistrikan / gelombang / medan yang berkaitan dengan fisik .
Presentation
Session
Transport
Network
Data Link
Physical
VPN ( Virtual Private Network ) VPN atau Virtual Private Network adalah teknologi jaringan komputer yang memanfaatakan media komunikasi publik ( open connection atau virtual circuit ) seperti internet untuk menghubungkan beberapa jaringan lokal . Informasi yang berasal dari node-node VPN akan “dibungkus” ( tunneled ) dan kemudian mengalir melalui jaringan publik . Sehingga informasi menjadi aman dan tidak mudah dibaca oleh yang lain ( Iwan Sofana , 2010 ) .
Contoh Protokol HTTP , SMTP , Telnet , FTP MPEG , ASCII
SQL , NetBIOS , X Window
G.
Frame Relay Frame Relay adalah salah satu protokol WAN yang paling banyak diminati saat ini . Frame Relay relatif murah dan dapat diandalkan atau reliable . Frame Relay termasuk dalam metode koneksi packet switching . Kecepatan transfer data yang dapat dicapai sekitar 45 Mbps . Protokol Frame Relay bekerja pada layer Data Link dan bersifat connection-oriented . Virtual circuit ( jalur virtual ) harus dibentuk dulu sebelum data dikirim . Data dapat dikirim secara full-duplex . Namun protokol Frame Relay tidak memiliki error detection dan flow control ( Iwan Sofana , 2010 ) . Operasi-operasi pada frame relay a. Komputer user yang ingin mengirimkan data ke komputer tujuan ( remote network ) mengirimkan sebuah frame yang berisi header alamat gateway ( router ) lokal dan packet yang berisi IP address tujuan . b. Router menangkap frame tersebut dan mengekstrak packet lalu menghapus frame . Router melihat tujuan IP address yang ada pada packet dan mencari rute untuk mencapai network tujuan . Informasi rute ini dapat diketahui melalui tabel routing yang dimiliki oleh router . Jika rute ini diketahui artinya data dapat diteruskan , jika tidak diketahui maka data akan dihapus . c. Koneksi WAN menggunakan Frame Relay biasanya ditangani oleh interface serial . Router melakukan enkapsulasi Frame Relay , menambahkan nomor DLCI yang diasosiasikan dengan interface serial , menentukan virtual circuit apakah akan menggunakan PVC atau SVC . Kemudian bersiap-siap untuk bergabung dengan routerrouter lain yang membentuk network Frame Relay . Jadi , sebelum data sesungguhnya dikirim akan ada proses pembentukan virtual circuit . Pada tahap ini sudah terbentuk frame baru hasil enkapsulasi . d. Perangkat CSU/DSU menerima sinyal digital dan melakukan encoding menjadi sinyal yang dapat dipahami oleh perangkat switch
TCP , UDP , IPX
IP , BGP
Channel , Token Ring
DSL , 802.11a/b/g/n , SONET
Tabel 2.1 Model OSI ( Iwan Sofana , 2010 ) E.
TCP/IP Pada masa ARPANET protokol yang digunakan untuk komunikasi data adalah NCP ( Network Communication Protocol ) . Semakin lama ukuran ARPANET semakin membesar dan NCP tidak sanggup menampung node komputer yang lebih besar . DARPA kemudian mendanai pembuatan protokol komunikasi yang lebih umum . Protokol ini dinamakan TCP/IP . Departemen Pertahanan Amerika menyatakan TCP/IP menjadi standar untuk jaringannya pada tahun 1982 . Protokol ini kemudian diadopsi menjadi standar ARPANET pada tahun 1983 . Perusahaan Bolt Beranek Newman (BBN) membuat protokol TCP/IP supaya dapat berjalan di atas komputer dengan sistem operasi
3
e.
f.
yang disebut Packet Switc Exchange ( PSE ) . Perangkat CSU/DSU ini terhubung dengan demarcation ( demarc ) . CO kemudian menerima frame dan mengirimkannya ke network Frame Relay . Network Frame Relay terdiri atas beberapa buah ( mungkin juga puluhan ) perangkat switch yang dapat melihat IP address tujuan dan nomor DLCI . Nomor DLCI inilah yang membedakan masing-masing virtual circuit . Biasanya proses mapping IP-to-DLCI ini dilakukan secara statis oleh ISP . Biasanya nomor DLCI dimulai dari angka 16 . Namun , bisa juga ditentukan secara dinamis oleh protokol Inverse ARP ( IARP ) . Setelah melalui perjalanan panjang akhirnya frame mencapai perangkat switch yang paling dekat dengan network tujuan . Frame diteruskan ke CSU/DSU milik network tujuan . Kemudian diterima oleh router . Router mengekstrak packet dari frame lalu menggantinya dengan frame baru hasil deenkapsulasi dan meneruskannya ke host tujuan .
sebuah atau beberapa router bahkan switch sesungguhnya . Ada beberapa router simulator yang beredar di pasaran , tetapi terbatas pada command linenya . Dengan GNS3 semua itu bisa teratasi. Jadi apa yang kita lihat dan lakukan merupakan representasi dari perintah-perintah yang didukung oleh IOS tersebut ( Joko Saputro , 2010 ) . J.
Linux Microcore Brezular 3.8.2 Microcore Brezular Qemu adalah sebuah distribusi linux yang merupakan hasil remastering dari tinycore linux dan dibentuk dalam sebuah qemu image . Microcore Brezular Qemu sendiri telah memasukkan beberapa paket tambahan seperti D-ITG , Iperf dan lain sebagainya . Distribusi ini lebih menekankan kepada bagaimana penggunaan core yang seminimal mungkin untuk bisa melakukan booting ke dalam x-terminal dengan dukungan akses wired internet . Sehingga seperti pada tinycore , versi dasar dari microcore tidak memberikan dukungan terhadap berbagai jenis hardware . Dan diharapkan pengguna dapat dengan sepenuhnya mengontrol sistem agar optimal sesuai dengan spesifikasi perangkat keras yang mereka gunakan(distro.ibiblio.org/tinycorelinux/welcome/html, 2008 )
H.
MPLS ( Multiprotocol Label Switching ) MPLS adalah teknologi jaringan WAN yang bekerja dengan cara menyisipkan label ke setiap paket yang akan dikirimkan lewat jaringannya . MPLS label digunakan antar router sehingga bisa membentuk labelto-label mapping . Label yang disisipkan kepada paket IP tersebut , memungkinkan router untuk meneruskannya berdasarkan label dan bukan IP address tujuan . Jadi , paket diteruskan berdasarkan label switching bukan IP switching ( Luc De Ghein , 2010 ) . Operasi-operasi pada MPLS a. IGP atau eBGP digunakan untuk mengirimkan IPv4 route dari CE menuju PE asal . b. IPv4 route dimasukkan ke dalam VRF tabel . c. IPv4 diteruskan lewat MP-BGP . RD dimasukkan untuk membuatnya menjadi VPNv4 route . Di sini juga RTs dimasukkan . d. iBGP digunakan untuk mengirimkan VPNv4 route dengan MPLS label dan RTs . e. RTs menunjukkan ke VRF mana route akan di import . RD dihapus dari VPNv4 route . f. IPv4 route dimasukkan ke VRF tabel . g. IGP atau eBGP digunakan untuk mengirimkan IPv4 route dari PE ke CE network tujuan .
III. A.
Metodologi Penelitian Metode Penelitian Metodologi yang digunakan dalam penelitian tugas akhir ini adalah metodologi klausal komparatif . Yaitu metode penelitian yang digunakan untuk membandingkan antara dua kelompok atau lebih dari suatu variabel tertentu . Penelitian Komparatif , sebagaimana penelitian lainnya dilakukan dalam lima tahap : a. Penentuan masalah penelitian . Dalam penelitian ini masalah penelitian yang ditentukan adalah mengenai performansi teknologi VPN . Penentuan masalah ini sendiri mengacu kepada hasil pengamatan dari semakin berkembangnya penyediaan layanan VPN oleh operator untuk mengakomodasi kebutuhan pelanggan khususnya kalangan enterprise . b. Penentuan kelompok yang memiliki karakteristik . Dalam penelitian ini karakteristik yang ingin dibahas adalah mengenai teknologi backbone VPN yang mengutamakan QoS tinggi ( trusted model ) . c. Pemilihan kelompok pembanding . Berdasarkan karakteristik yang telah ditentukan sebelumnya , maka kelompok yang dibahas adalah MPLS dan Frame Relay . d. Pengumpulan data . Data yang dikumpulkan sebagai bahan acuan validitas pada tahap analisis data . Data-data tersebut adalah spesifikasi jitter , dan packet loss yang
I.
GNS3 GNS3 adalah program graphical network simulator yang dapat mensimulasikan topologi jaringan yang lebih kompleks dibandingkan dengan simulator lainnya . Program ini dapat dijalankan pada berbagai macam sistem operasi ( multi platform ) . Prinsip kerja dari GNS3 adalah mengemulasi Cisco IOS pada komputer , sehingga PC kita dapat berfungsi layaknya
4
e.
yang berperan sebagai CE adalah router CE_Jakarta dan CE_Bandung . CE juga mempunyai hubungan langsung dengan PE router . CE tidak harus menjalankan MPLS karena CE dan PE router berinteraksi pada layer 3 sehingga yang dibutuhkan adalah routing protocol ( baik statik maupun dinamis ) antar kedua router tersebut . b. PE ( Provider Edge ) Router PE merupakan router yang diletakan pada sisi provider . Dalam topologi yang dikembangkan ini , yang berperan sebagai PE adalah router PE_Jakarta dan PE_Bandung . Selain berhubungan langsung dengan CE pada layer 3 , PE juga harus menjalankan MPLS agar dapat mendistribusikan label dengan P router . c. P ( Provider ) Router P merupakan router provider atau sering juga disebut sebagai router core yang harus menjalankan MPLS agar dapat mendistribusikan label dengan PE router . Dalam topologi yang dikembangkan ini , yang bertindak sebagai P ( Provider ) router adalah P_Cloud . d. Client ( End User ) Client merupakan perangkat akhir atau end user device yang digunakan oleh pelanggan untuk melakukan berbagai macam pertukaran data pada sebuah network service . Dalam topologi VPN over MPLS yang di kembangan ini , yang bertindak sebagai client adalah user1 dan user2 . Selain hardware , hal lain yang perlu diperhatikan dalam perancangan topologi VPN over MPLS adalah media transmisi . Dalam topologi yang dikembangkan ini , media transmisi yang digunakan adalah serial . Pemilihan media tranmisi serial ini sendiri adalah karena kemampuan dan kehandalannya dalam mendistribusikan data pada kecepatan tinggi . Terlebih data kritis seperti yang mengalir pada layanan VPN . Sedangkan untuk koneksi antara client dan CE digunakan media Fast Ethernet .
dikeluarkan oleh ITU-T serta throughput yang dikeluarkan oleh University of Napoli . Analisis data . Analisis data dilakukan untuk memperoleh validitas terhadap data-data sehingga diperoleh hasil akhir yang mengacu kepada tahap sebelumnya untuk penentuan rekomendasi .
B.
VPN over MPLS Dalam perancangan simulasi topologi VPN over MPLS ada beberapa langkah yang harus dilakukan , yaitu : a. Mengkonfigurasi semua interface pada P , PE , dan CE router . b. Mengkonfigurasi protokol routing pada router P dan PE agar routing di masing-masing router bisa terpopulasi . c. Mengaktifkan BGP pada router PE , karena pada langkah selanjutnya akan diperlukan extension dari BGP standar yaitu MP-BGP agar MPLS VPN bisa berjalan . d. Mengaktifkan MPLS di router P dan PE agar interface yang telah dikonfigurasi tadi bisa meng-impose label . e. Membuat router virtual pada PE untuk mengatasi adanya IP prefix yang sama dari costumer . f. Mengkonfigurasi routing protocol untuk router virtual pada PE . g. Mengaktifkan MP-BGP sebagai extension dari BGP standar pada router PE . h. Mengkonfigurasi routing protocol pada CE untuk mempopulasikan tabel routing . i. Mengkonfigurasi interface kartu jaringan client dan routing table pada linux microcore di GNS3 . Konfigurasi ini dimaksudkan untuk pemberian ip address terhadap client dan pengaturan routing table agar bisa bergabung dalam jaringan VPN over MPLS yang sebelumnya telah terbentuk . C.
D.
VPN Over Frame Relay Dalam perancangan simulasi topologi VPN over Frame Relay ada beberapa langkah yang harus dilakukan , yaitu : a. Mengkonfigurasi DLCI pada Frame Relay Switch DCE ( Data Circuit-Terminating Equipment ) untuk mengidentifikasi virtual circuit . b. Mengkonfigurasi interface router DTE ( Data Terminal Equipment ) yang terhubung langsung dengan Frame Relay Switch DCE . Konfigurasi router bertujuan untuk memberikan ip address dan frame relay encapsulation pada interface yang dimaksud . c. Mengkonfigurasi interface router DTE yang terhubung langsung dengan client . Dalam konfigurasi ini tidak diperlukan frame relay encapsulation , karena frame relay
Desain Topologi VPN Over MPLS
Gambar 3.1 Desain Topologi VPN over MPLS Ada empat komponen hardware utama yang membentuk sebuah layanan VPN over MPLS , yaitu : a. CE ( Costumer Edge ) Router CE merupakan router yang diletakan untuk berhubungan langsung dengan sisi pelanggan . Dalam topologi yang dikembangkan ini ,
5
d. e.
E.
encapsulation hanya akan diadvertise pada sisi cloud provider . Mengkonfigurasi routing dinamis pada masingmasing router DTE . Mengkonfigurasi interface kartu jaringan client dan routing table . Konfigurasi ini dimaksudkan untuk pemberian ip address terhadap client dan pengaturan routing table agar bisa bergabung dalam jaringan VPN over Frame Relay yang sebelumnya telah terbentuk .
kehandalannya dalam mendistribusikan data pada kecepatan tinggi . Terlebih data kritis seperti yang mengalir pada layanan VPN . Sedangkan untuk kebutuhan pada sisi client yang terhubung langsung ke network frame relay menggunakan media fast ethernet . Pada tahap ini media fast ethernet dirasa sudah cukup kredibel untuk menangani lalu lintas data . F.
Analisis Permasalahan Quality of Service ( QoS ) merupakan suatu mekanisme yang ditujukan untuk mengetahui kemampuan sebuah jaringan dalam menyediakan layanan bagi trafik yang melewatinya . Quality of Service suatu network merujuk ke tingkat kecepatan dan keandalan penyampaian berbagai jenis beban data di dalam suatu komunikasi . Terdapat beberapa parameter QoS , yaitu : a. Jitter Jitter merupakan variasai delay antar paket yang terjadi pada jaringan IP . Dalam dokumennya , ITU-T memberikan nilai standarisasi untuk jitter sebagai berikut :
Analisis Topologi VPN over Frame Relay
Gambar 3.2 Analisis Topologi VPN over Frame Relay Ada tiga komponen hardware utama yang membentuk sebuah layanan VPN over Frame Relay , yaitu : a. DTE ( Data Terminal Equipment ) DTE adalah peralatan yang diperlukan pada sisi end user atau sering juga disebut sebagai end device network . Router merupakan salah satu contoh dari DTE yang banyak digunakan . Router yang bertindak sebagai DTE tersebut bisa dimiliki sendiri oleh konsumen maupun disewakan oleh ISP yang menyediakan jasa Frame Relay . Dalam topologi yang dikembangkan ini , router Jakarta dan Bandung bertindak sebagai DTE device . b. DCE ( Data Circuit-Terminating Equipment ) DCE device berfungsi menyediakan supply clocking signal dan fungsi sinkronisasi untuk melakukan hubungan dengan DTE . Beberapa peralatan DCE mendukung proses switching dan transmit melewati jaringan Frame Relay . Frame Relay Switch merupakan salah satu contoh peralatan DCE . Dalam topologi yang dikembangkan ini , FR_Switch bertindak sebagai DCE device . c. Client ( End User ) Client merupakan perangkat akhir atau end user device yang digunakan oleh pelanggan untuk melakukan berbagai macam pertukaran data pada sebuah network service . Dalam topologi VPN over Frame Relay yang dikembangan ini , yang bertindak sebagai client adalah user1 dan user2 . Selain hardware , hal lain yang perlu diperhatikan dalam perancangan topologi VPN over Frame Relay adalah media transmisi . Dalam topologi ini media transmisi yang digunakan adalah serial untuk sisi network frame relay . Pemilihan media tranmisi serial ini sendiri adalah karena kemampuan dan
Kualitas Baik Cukup Buruk
Besar Jitter 0 – 20 ms 20 – 50 ms > 50 ms
Tabel 3.2 Standarisasi Jitter menurut ITU-T G.114
b.
Nilai standarisasi tersebut digunakan untuk mendefinisikan QoS yang masih bisa ditoleransi dalam perancangan suatu network untuk berbagai jenis traffic ( video conference , audio/video streaming , query database , dan lain sebagainya ) . Packet Loss Packet loss merupakan suatu bagian paket data yang hilang dari keseluruhan paket data yang di kirim selama proses pengiriman dari client menuju ke server dan kembali lagi ke client selama rentang waktu tertentu . Dalam dokumennya , ITU-T memberikan nilai standarisasi untuk jitter sebagai berikut :
Kualitas Sangat Baik Baik Buruk
Besar Jitter 0% 1,5 % > 1,5 %
Tabel 3.3 Standarisasi Packet Loss menurut ITU-T G.114
c.
6
Nilai standarisasi tersebut digunakan untuk mendefinisikan QoS yang masih bisa ditoleransi dalam perancangan suatu network untuk berbagai jenis traffic ( video conference , audio/video streaming , query database , dan lain sebagainya ) . Throughput Throughput merupakan kemampuan sebenarnya suatu jaringan dalam melakukan
pengiriman data. Sementara throughput sifatnya adalah dinamis tergantung trafik yang sedang terjadi. Semakin besar bitrate maka akan semakin besar pula throughputnya, semakin besar nilai throughput nya menunjukkan semakin bagus pula kemampuan jaringan dalam mentransmisikan file . Untuk mengetahui nilai throughput maka digunakan rumus :
mendeskripsikan nama log file yang ditentukan pada awal perintah ITGRecv . ITGDec dijalankan pada sisi penerima setelah ada pemberitahuan bahwa pengujian aliran trafik telah selesai dilakukan .
IV. A.
Hasil dan Pembahasan Implementasi Topologi VPN over MPLS
throughput = ukuran file / waktu download typical Throughput bisa dikatakan ideal , jika nilai yang dihasilkan mendekati dari apa yang diharapkan agar suatu jenis traffik bisa mengalir dengan lancar . Untuk VoIP dengan spesifikasi codec G.711.1 , payload 80 , paket per detik 100 , dan tanpa VAD , merujuk kepada dokumen University of Napoli nilai throughput ideal adalah 70,4 kbps hasil dari 80 nilai frame size * 100 packet per sec * 8 byte RTP header . Sedangkan untuk VoIP dengan spesifikasi codec G.729.2 nilai throughput idealnya adalah 11,2 kbps hasil dari (10*2+8)*50*8 . Dalam melakukan pengukuran Quality of Service dari topologi VPN over MPLS dan VPN over Frame Relay ini , digunakan bantuan image linux microcore 3.8.2 hasil kompilasi dari Brezular yang didalamnya telah ditanamkan tools D-ITG ( Distributed Internet Traffic Generator ) . Image linux ini sendiri dijalankan pada qemu yang telah terintegrasi dalam GNS3 . Adapun perintah-perintah yang bisa digunakan untuk mengenerate traffic dengan bantuan tools D-ITG adalah sebagai berikut : a. ITGRecv ITGRecv –l nama_file Dimana ITGRecv adalah perintah awal dari fungsi ITGRecv , sedangkan –l mendeskripsikan bahwa hasil dari pengukuran akan ditampung dalam sebuah log file dengan nama_file . ITGRecv harus dijalankan terlebih dahulu pada sisi penerima sebelum sender mengirimkan perintah ITGSend . b. ITGSend ITGSend –a –m VoIP –x –h Dimana ITGSend adalah perintah awal dari fungsi ITGSend , -a mendeskripsikan network address tujuan , -m mendeskripsikan meter type apakah one way delay ( OWDM ) atau round tripe time ( RTTM ) , VoIP mendeskripsikan tipe paket yaitu VoIP , -x mendeskripsikan tipe codec yang digunakan , dimana default adalah G.711.1 , -h mendeskripsikan protokol yang digunakan , dimana default adalah RTP . c. ITGDec ITGDec nama_file Dimana ITGDec adalah perintah awal dari fungsi ITGDec , sedangkan nama_file
Gambar 4.1 Topologi VPN over MPLS Dalam implementasi topologi VPN over MPLS yang dikembangkan ini , ada beberapa langkah konfigurasi yang harus dilakukan agar masing-masing node bisa saling terhubung satu sama lain dalam backbone MPLS itu sendiri . Langkah-langkah yang harus dilakukan tersebut adalah : a. Mengkonfigurasi semua interface pada P_Cloud , PE_Jakarta , PE_Bandung , CE_Jakarta , dan CE_Bandung . b. Mengkonfigurasi protokol routing pada router P_Cloud , PE_Jakarta , dan PE_Bandung . Untuk kemudahan dan skalabilitas digunakan dynamic routing protocol yaitu OSPF . c. Mengaktifkan BGP pada router PE_Jakarta dan PE_Bandung , karena pada langkah selanjutnya akan diperlukan extension dari BGP standar yaitu MP-BGP agar MPLS VPN bisa berjalan . d. Mengaktifkan MPLS di router P_Cloud , PE_Jakarta , dan PE_Bandung agar interface yang telah dikonfigurasi tadi bisa meng-impose label . e. Membuat router virtual pada PE_Jakarta dan PE_Bandung untuk mengatasi adanya IP prefix yang sama dari costumer . f. Mengkonfigurasi routing protocol untuk router virtual pada PE_Jakarta dan PE_Bandung . Dengan alasan kemudahan dan skalabilitas digunakan dynamic routing protocol yaitu RIP . g. Mengaktifkan MP-BGP sebagai extension dari BGP standar pada router PE_Jakarta dan PE_Bandung . h. Mengkonfigurasi routing protocol pada CE_Jakarta dan CE_Bandung untuk mempopulasikan tabel routing . Dengan alasan kemudahan dan skalabilitas digunakan dynamic routing protocol yaitu RIP . i. Mengkonfigurasi interface kartu jaringan user1 dan user2 serta routing table pada linux microcore di GNS3 . Konfigurasi ini dimaksudkan untuk pemberian ip address terhadap client dan pengaturan routing table agar bisa bergabung dalam jaringan VPN over MPLS yang sebelumnya telah terbentuk .
7
B.
Implementasi Topologi VPN over Frame Relay
Topologi Parameter
Jitter
Hasil
2,908 ms
MPLS Packet Throughput Loss 0% 11,22 kbps
Tabel 4.3 QoS VPN over MPLS VoIP G.729.2 Topologi Gambar 4.2 Implementasi Topologi VPN over Frame Relay Dalam implementasi topologi VPN over Frame Relay yang dikembangkan ini , ada beberapa langkah konfigurasi yang harus dilakukan agar masing-masing node bisa saling terhubung satu sama lain dalam backbone Frame Relay itu sendiri . Langkah-langkah yang harus dilakukan tersebut adalah : a. Mengkonfigurasi DLCI pada FR_Switch untuk mengidentifikasi virtual circuit . b. Mengkonfigurasi interface router Jakarta dan Bandung yang terhubung langsung dengan FR_Switch . Konfigurasi router bertujuan untuk memberikan ip address dan frame relay encapsulation pada interface yang dimaksud . c. Mengkonfigurasi interface router Jakarta dan Bandung yang terhubung langsung dengan user1 dan user2 . Dalam konfigurasi ini tidak diperlukan frame relay encapsulation , karena frame relay encapsulation hanya akan diadvertise pada sisi cloud provider . d. Mengkonfigurasi RIP sebagai routing dinamis pada masing-masing router Jakarta dan Bandung . e. Mengkonfigurasi interface kartu jaringan user1 dan user2 dan routing table pada linux microcore di GNS3 . Konfigurasi ini dimaksudkan untuk pemberian ip address terhadap client dan pengaturan routing table agar bisa bergabung dalam jaringan VPN over Frame Relay yang sebelumnya telah terbentuk . C.
Parameter
Jitter
Hasil
1,571 ms
Parameter
Jitter
Hasil
0,579 ms
Hasil
1,667 ms
D.
Kelebihan dan Kekurangan Topologi Kelebihan topologi VPN over MPLS dan Frame Relay yang dikembangkan : a. Menggunakan IOS real dengan bantuan GNS3 , sehingga semua fitur pada router sesungguhnya dapat disimulasikan dengan baik dan mendekati keadaan sebenarnya yang sering kita temui di lapangan . b. Analisis salah satu contoh beban trafik kritis yaitu VoIP yang mewakili tujuan utama dari penggunaan VPN . Sedangkan kekurangan topologi VPN over MPLS dan Frame Relay yang dikembangkan adalah : a. Topologi yang kurang mewakili GAN karena keterbatasan perangkat keras yang digunakan untuk melakukan emulasi . b. Parameter pengukuran QoS yang kurang lengkap dikarenakan kendala dalam mengcompile ulang image linux microcore untuk penambahan fitur NTP . Dimana hal ini melenceng jauh diluar pembahasan yang dilakukan . c. Tidak digunakannya teknik pengoptimalan QoS seperti traffic shaping dan lain sebagainya . V. A.
Kesimpulan dan Saran Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian dan pengujian topologi yang dilakukan , maka dapat disimpulkan : a. Dapat diketahui bagaimana cara memanfaatkan Teknologi MPLS dan Frame Relay pada Layanan VPN dengan topologi jaringan yang dikembangkan . b. Dapat diketahui bagaimana cara melakukan simulasi Teknologi MPLS dan Frame Relay pada Layanan VPN menggunakan tools simulasi GNS3 dengan topologi jaringan yang dikembangkan . c. Pada pengujian paket VoIP yang dihasilkan oleh D-ITG dengan spesifikasi codec G.711.1 , frame size 80 , sample 1 , packet per sec 100 , dan VAD no , topologi VPN over Frame Relay mampu memberikan unjuk kerja yang lebih baik dengan nilai rata-rata dari lima kali uji coba yaitu : jitter 0,579 ms , packet loss 0 % , dan throughput
MPLS Packet Throughput Loss 0% 67,86 kbps
Tabel 4.1 QoS VPN over MPLS VoIP G.711.1 Topologi
Jitter
Tabel 4.4 QoS VPN over Frame Relay VoIP G.729.2
Pengujian QoS ( Quality of Service ) Topologi
Parameter
Frame Relay Packet Throughput Loss 0% 11,22 kbps
Frame Relay Packet Throughput Loss 0% 68,92 kbps
Tabel 4.2 QoS VPN over Frame Relay VoIP G.711.1
8
68,92 kbps . Pada pengujian paket VoIP yang dihasilkan oleh D-ITG dengan spesifikasi codec G.729.2 , frame size 10 , sample 2 , packet per sec 50 , dan VAD no , topologi VPN over Frame Relay mampu memberikan unjuk kerja yang lebih baik dengan nilai rata-rata dari lima kali uji coba yaitu : jitter 1,667 ms , packet loss 0 % , dan throughput 11,22 kbps .
Rasyid, Rafdian. 2008. EXPERIMENT Cisco MPLSL3VPN. Jakarta : Ilmukomputer.com.
Saran Dalam penelitian yang dilakukan ini , masih terdapat banyak kekurangan baik dari segi teori maupun praktik sendiri . Oleh karena itu , sebagai bahan penelitian lebih lanjut diharapkan : a. Digunakannya rancangan topologi yang lebih bisa mewakili sebuah Global Area Network . b. Dilengkapinya salah satu parameter Quality of Service yaitu delay . c. Digunakannya teknik pengoptimalan Quality of Service seperti traffic shaping dan lain sebagainya .
Saputro, Joko. 2010. Praktikum CCNA di Komputer Sendiri menggunakan GNS3. Jakarta: mediakita.
Rautanen, Jaakko. Using Microcore Linux in GNS3, www.docs.google.com/document/pub?id=1a1 ABEBibKWSWDW3smbINoYCgasXRGLU6dsn9MYmyWg, 24 Desember 2012.
B.
Sofana, Iwan. 2010. Cisco CCNA & Jaringan Komputer. Bandung: Informatika. Syafrizal, Melwin. 2005. Pengantar Komputer. ANDI: Yogyakarta.
Microcore.Tiny Core Linux, Micro Core Linux, 12MB Linux GUI Desktop, Live, Frugal,Extendable,www.distro.ibiblio.org/tiny corelinux/welcome.html, 27 Februari 2013.
DAFTAR PUSTAKA
vipergt. GNS3 • View topic - How to Configure GNS3 0.8.2 ubuntu & mint X64, www.forum.gns3.net/topic4690.html,08 Januari 2013.
Ario. Situs ario's - MPLS Setting dan Konfigurasi Dasar , www.mfanies.multiply.com/journal/item/120? &show_interstitial=1&u=%2Fjournal%2Fitem , 10 Februari 2013. Avallone, Stefano , et al. 2004). Proceedings of the Eighth IASTED International Conference INTERNET AND MULTIMEDIA SYSTEM AND APPLICATIONS. A Practical Demonstration of Network Traffic Generation. Kauai,Hawaii: Dipartimento di Informatica e Sistemitica , University of Napoli "Federico II" ( Italy ),141-142. Avallone, Stefano, et al. 2009. D-ITG V.2.7.0-Beta2 Manual. Napoli: University of Napoli Federico II. Chin, Jonathan. 2004. Cisco Frame Relay Solution Guide. Indianapolis: Cisco Press. Ghein,
Luc De. 2007. MPLS Indianapolis: Cisco Press.
Fundamentals.
GNS3. Quick Start Guide for Linux Users - GNS3, www.gns3.net/gns3-quick-start-linux , 01 Januari 2013. ITU-T.
Jaringan
2003.G.114 SERIES G: TRANSMISSION SYSTEMS AND MEDIA.Geneva.ITU-T Switzerland.
9
10
