BAB 2 LANDASAN TEORI
2.1
Pengertian Jaringan
Computer Network adalah sebuah sistem komunikasi yang menghubungkan dua komputer atau lebih. Network didefinisikan sebagai dua atau lebih komputer yang dihubungkan agar dapat saling berkomunikasi dan bertukar informasi. Dalam hal ini, ditekankan bahwa network tidak hanya terdiri dari komputer saja, tetapi juga peripheral-peripheral lainnya seperti printer, modem, plotter, scanner, dan peripheral lainnya yang terhubung oleh beberapa medium seperti kabel, fiber optic maupun perangkat wireless. Berdasarkan luas jangkauannya, network dapat dibagi menjadi tiga bagian, yaitu : 1.
Local Area Network ( LAN ) LAN adalah jaringan komputer yang mencakup satu lokal area seperti rumah, kantor atau kampus. Secara umum, LAN mencakup 2
area maksimal 1 km .
8
9
2.
Metropolitan Area Network ( M AN ) MAN adalah jaringan komputer besar yang menghubungkan jaringan antar kampus atau kantor bahkan antar kota yang berdekatan. M AN mencakup area lebih besar dibandingkan dengan LAN, tetapi lebih kecil dibandingkan dengan WAN.
3.
Wide Area network ( WAN ) WAN adalah suatu jaringan komputer yang menghubungkan banyak LAN dan M AN. WAN menghubungkan jaringan-jaringan komputer dalam jumlah yang sangat besar. Salah satu contoh nyata WAN adalah internet.
2.2
Konsep Networking Model Pada saat network baru muncul, kebanyakan komputer hanya bisa berkomunikasi dengan komputer yang dibuat oleh perusahaan yang sama. Untuk itu International Organization for Standarization membuat model referensi Open System Interconnection (OSI) sebagai solusi untuk mengatasi masalah kompabilitas ini.
2.2.1
Pengenalan Layer Konsep layer digunakan umtuk menjelaskan bagaimana komputer berkomunikasi satu sama lainnya. Konsep layer menjelaskan bagaimana
10
jaringan
komputer mendistribusikan informasi dari sumber ketujuan.
Ketika
komputer mengirimkan informasi melalui network, semua
komunikasi di atur oleh sumber kemudian dikirimkan ke tempat tujuan. Informasi yang ada dalam jaringan secara umum disebut dengan data atau paket. Sebuah paket secara logika merupakan sekumpulan unit informasi yang bergerak diatara sistem komputer. Setiap kali data melewati layer, informasi ditambahkan dari setiap layer yang akan mengefektifkan komunikasi dengan layer penerima pada komputer tujuan. M odel Open System Interconnection (OSI) dan Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) memiliki layer yang menjelaskan
bagaimana data mengalir dari komputer yang satu dengan
komputer lainnya. Model tersebut memiliki perbedaan pada jumlah dan fungsi layer yang dimilikinya.Tetapi, setiap model dapat digunakan untuk menjelaskan
dan menyediakan keterangan lengkap tentang aliran
informasi dari sumberketujuan.
2.2.2
Model OS I Layer
M odel
referensi
Open
System
Interconnection
(OSI)
menggambarkan bagaimana informasi dari suatu software aplikasi disebuah komputer berpindah melewati sebuah media jaringan ke suatu software aplikasi di
komputer
lain. M odel referensi OSI
secara
11
konseptual terbagi ke dalam tujuh
lapisan
dimana
masing-masing
lapisan memiliki fungsi jaringan yang spesifik. M odel ini diciptakan berdasarkan sebuah proposal yang dibuat oleh International Standards Organization (ISO) sebagai langkah awal menuju standarisasi protokol internasional yang digunakan pada berbagai layer . M odel ini disebut ISO karena model ini ditujukan bagi pengkoneksian open system. Open System dapat diartikan sebagai suatu sistem yang terbuka untuk berkomunikasi dengan sistem-sistem lainnya. Untuk ringkas-nya, kita akan menyebut model tersebut sebagai model OSI saja.
Gambar 2.1. Model OSI Layer
Standar OSI ini mendefinisikan tujuh lapisan, diantaranya
adalah
sebagai berikut :
12
1. Physical Layer (Layer 1) Berfungsi untuk mendefinisikan media transmisi jaringan, metode pensinyalan, sinkronisasi bit, arsitektur jaringan (seperti halnya Ethernet atau Token Ring), topologi jaringan dan pengkabelan. Selain itu, level ini jugamendefinisikan bagaimana Network Interface Card (NIC) dapat berinteraksi dengan media kabel atau radio.
2. Data Link Layer (Layer 2) Befungsi
untuk
menentukan
bagaimana
bit-bit
data
dikelompokkan menjadi format yang disebut sebagai frame. Selain itu, pada level ini terjadi koreksi kesalahan, flow control, pengalamatan perangkat keras seperti halnya Media Access Control (M AC) Address , dan menetukan bagaimana perangkat-perangkat jaringan seperti hub, bridge, repeater, dan switch layer 2 beroperasi. Spesifikasi IEEE 802, membagi level ini menjadi dua level anak, yaitu lapisan Logical Link Control (LLC) dan lapisan Media Access Control (M AC).
3. Network Layer (Layer 3) Berfungsi untuk mendefinisikan alamat-alamat IP, membuat header untuk paket-paket, dan kemudian melakukan routing melalui internetworking dengan menggunakan router dan switch layer-3.
13
4. Transport Layer (Layer 4) Berfungsi untuk memecah data ke dalam paket-paket data serta memberikan nomor urut ke paket-paket tersebut sehingga dapat disusun kembali pada sisi tujuan setelah diterima. Selain itu, pada level ini juga membuat
sebuah
tanda bahwa paket
diterima dengan
sukses
(acknowledgement), dan mentransmisikan ulang terhadap paket-paket yang hilang di tengah jalan.
5. Session Layer (Layer 5) Berfungsi untuk mendefinisikan bagaimana koneksi dapat dibuat, dipelihara atau dihancurkan. Selain itu, di level ini juga dilakukan resolusi nama.
6. Presentation Layer (Layer 6) Berfungsi
untuk
mentranslasikan
data
yang
hendak
ditransmisikanoleh aplikasi ke dalamformat yang dapat ditransmisikan melalui jaringan. Protokol yang berada dalam level ini adalah perangkat lunak redirektor (redirector software), seperti layanan Workstation (dalam Windows NT) dan juga Network shell (semacam Virtual Network Computing (VNC) atau Remote Desktop Protocol (RDP)).
14
7. Application Layer (Layer 7) Berfungsi sebagai antarmuka dengan aplikasi dengan fungsionalitas jaringan, mengatur bagaimana aplikasi dapat mengakses jaringan, dan kemudian membuat pesan-pesan kesalahan. Protokol yang berada dalam lapisan ini adalah HTTP, FTP, SMTP, dan NFS. Proses Pengiriman Application Application protocol Layer Presentation
AH
Presentation protocol
PH
Layer Session Layer
Session protocol
Transport Layer
Transport protocol
Network Layer Data Link Layer
Proses Penerimaan
Data
SH
Network protocol
DH
Physical Layer
Presentation
Data
Layer Session Layer
Data
TH
NH
Application Layer
Data
Transport Layer
Data
Network Layer
Data
Data
DT
Bits
Data Link Layer Physical Layer
Path transmisi data sebenarnya
Gambar 2.2 Transmisi Data Pada Model OSI
2.2.3
Model TCP/IP Layer
Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) adalah standar komunikasi data yang digunakan oleh komunitas internet dalam
15
proses tukar-menukar data dari satu komputer ke komputer lain di dalam jaringan Internet. Protokol ini tidaklah dapat berdiri sendiri, karena memang protokol ini berupa kumpulan protokol (protocol suite). Protokol ini juga merupakan protokol yang paling banyak digunakan saat ini. Data tersebut diimplementasikan dalam bentuk perangkat lunak (software) di sistem operasi. Istilah yang diberikan kepada perangkat lunak ini adalah TCP/IP stack. Protokol TCP/IP dikembangkan pada akhir dekade 1970-an hingga
awal
1980-an
sebagai
sebuah
protokol
standar
untuk
menghubungkan komputer-komputer dan jaringan untuk membentuk sebuah jaringan yang luas (WAN). TCP/IP merupakan sebuah standar jaringan terbuka yang bersifat independen terhadap mekanisme transport jaringan fisik yang digunakan, sehingga dapat digunakan di mana saja.
Protokol ini menggunakan skema pengalamatan yang sederhana yang disebut sebagai alamat IP (IP Address) yang mengizinkan hingga beberapa ratus juta
komputer untuk dapat saling berhubungan satu
sama lainnya di Internet. Protokol ini juga bersifat routable yang berarti protokol ini cocok untuk menghubungkan sistem-sistem berbeda (seperti M icrosoft Windows dan keluarga UNIX) untuk membentuk jaringan yang heterogen.
Protokol TCP/IP selalu berevolusi seiring dengan waktu, mengingat semakin banyaknya kebutuhan terhadap jaringan komputer dan Internet. Pengembangan ini dilakukan oleh beberapa badan, seperti halnya Internet
16
Society (ISOC), Internet Architecture Board (IAB), dan Internet Engineering Task Force (IETF). M acam-macam protokol yang berjalan di atas TCP/IP, skema pengalamatan, dan konsep TCP/IP didefinisikan dalam dokumen yang disebut sebagai Request for Comments (RFC) yang dikeluarkan oleh IETF.
Gambar 2.3 Model TCP/IP Layer
Setiap lapisan yang dimiliki oleh kumpulan protokol (protocol suite) TCP/IP diasosiasikan dengan protokolnya masing-masing.Protokolutama dalam protokol TCP/IP adalah sebagai berikut :
1.
Application Layer
Lapisan ini bertanggung jawab dalam rangka menyediakan akses kepada aplikasi terhadap jaringan TCP/IP. Protokol-protokol yang berjalan pada lapisan ini adalah protokol Dynamic Host
17
Configuration Protocol (DHCP), Domain Name System (DNS), Hypertext Transfer Protocol (HTTP), File Transfer Protocol (FTP), Telnet, Simple Mail Transfer Protocol (SM TP), Simple Network Management Protocol (SNM P dan masih banyak protokol lainnya. Dalam beberapa implementasi stack protokol, seperti halnya Microsoft TCP/IP, protokol-protokol lapisan aplikasi berinteraksi dengan menggunakan antarmuka Windows Sockets (Winsock) atau NetBIOS over TCP/IP (NetBT). • DHCP
DHCP (DynamicHost Configuration Protocol) adalah protocol yang berbasis arsitektur client/server yang dipakai untuk memudahkan pengalokasian alamat IP dalam satu jaringan. Sebuah jaringan lokal yang tidak menggunakan DHCP harus memberikan alamat IP kepada semua komputer secara manual.
(http://id.wikipedia.org/wiki/Dynamic_Host_Configuration_Protocol)
• DNS
DNS (Domain Name System) adalah sebuah sistem yang menyimpan informasi tentang nama host maupun nama domain dalam bentuk basis data tersebar (distributed database) di dalam
18
jaringan komputer, misalkan: Internet. DNS menyediakan alamat IP untuk setiap nama host dan mendata setiap server transmisi surat (mail exchange server) yang menerima surat elektronik (email) untuk setiap domain.
(http://id.wikipedia.org/wiki/Domain_Name_System)
• HTTP
HTTP (Hypertext Transfer Protocol) adalah protokol yang dipergunakan untuk mentransfer dokumen dalam World Wide Web (WWW). Protokol ini adalah protokol ringan, tidak berstatus dan generik yang dapat dipergunakan berbagai macam tipe dokumen. HTTP adalah sebuah protokol meminta atau menjawab antara client dan server. Sebuah client HTTP seperti web browser, biasanya memulai permintaan dengan membuat hubungan TCP/IP ke port tertentu di host yang jauh (biasanya port 80).
(http://id.wikipedia.org/wiki/Hypertext_Transfer_Protocol)
• FTP
FTP (Transfer Protocol) adalah sebuah protokol Internet yang berjalan di dalam lapisan aplikasi yang merupakan standar untuk pentransferan file komputer antar mesin-mesin dalam
19
sebuah internetwork. FTP merupakan salah satu protokol Internet yang paling awal dikembangkan, dan masih digunakan hingga saat ini untuk melakukan download dan upload berkasberkas komputer antara client FTP dan server FTP.
(http://id.wikipedia.org/wiki/File_Transfer_Protocol)
• TELN ET
Telnet (Telecommunication Network) adalah sebuah protokol jaringan yang digunakan di koneksi Internet atau Local Area Network (LAN). TELNET dikembangkan pada 1969 dan distandarisasi sebagai IETF STD 8, salah satu standar Internet pertama. TELNET memiliki beberapa keterbatasan yang dianggap
sebagai
risiko
keamanan.
(http://id.wikipedia.org/wiki/Telnet).
• S MTP
SM TP (Simple Mail Transfer Protocol) merupakan salah satu protokol yang umum digunakan untuk pengiriman surat elektronik di Internet. Protokol ini dipergunakan untuk mengirimkan data dari komputer pengirim surat elektronik ke server surat elektronik penerima.
(http://id.wikipedia.org/wiki/Simple_Mail_Transfer_Protocol)
20
2.
Transport Layer
Lapisan ini bertanggung jawab dalam rangka membuat komunikasi antar dua host, dengan menggunakan cara membuat sebuah
sesi
connection-oriented
atau
menyebarkan
sebuah
connectionless broadcast. Protokol-protokol yang berjalan pada lapisan ini adalah protokol Transmission Control Protocol (TCP) dan User Datagram Protocol (UDP). • TCP
TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) adalah standar komunikasi data yang digunakan oleh komunitas internet dalam proses tukar-menukar data dari satu komputer ke komputer lain di dalam jaringan Internet. Protokol ini tidaklah dapat berdiri sendiri, karena memang protokol ini berupa kumpulan protokol (protocol suite). Protokol ini menggunakan skema pengalamatan yang sederhana yang disebut sebagai alamat IP (IP Address) yang mengizinkan hingga beberapa ratus juta komputer untuk dapat saling berhubungan satu sama lainnya di Internet.
21
• UDP
UDP (User Datagram Protocol) adalah salah satu protokol lapisan
transpor
TCP/IP yang mendukung komunikasiyang
connectionless antara host-host dalam jaringan yang menggunakan TCP/IP. Hal ini berarti bahwa suatu paket yang dikirim melalui jaringan dan mencapai komputer lain tanpa membuat suatu koneksi.
3.
Internet Layer
Lapisan ini bertanggung jawab dalam melakukan routing dan
pembuatan
paket
IP
(dengan
menggunakan
teknik
encapsulation).Protokol-protokol yang berjalan pada lapisan ini adalah Internet Protocol (IP), Address Resolution Protocol (ARP), Internet Control Message Protocol (ICM P), serta Internet Group Management Protocol (IGM P). • IP
IP (Internet Protocol) adalah protokol lapisan jaringan (network layer dalam OSI Reference Model) atau protokol lapisan internetwork (internetwork layer dalam DARPA Reference Model) yang digunakan
oleh
protokol TCP/IP
untuk
melakukan
pengalamatan dan routing paket data antar host-host di jaringan
22
komputer berbasis TCP/IP. Protokol IP merupakan salah satu protokol kunci di dalam kumpulan protokol TCP/IP. Sebuah paket IP akan membawa data aktual yang dikirimkan melalui jaringan dari satu titik ke titik lainnya. M etode yang digunakannya adalah connectionless yang berarti ia tidak perlu membuat dan memelihara sebuah sesi koneksi.
(http://id.wikipedia.org/wiki/Internet_Protocol) • ARP
ARP (Address Resolution Protocol) adalah sebuah protokol dalam TCP/IP protocol suite yang bertanggungjawab dalam melakukan resolusi alamat IP ke dalam alamat Media Access Control (M AC) Address . ARP didefinisikan di dalam RFC 826. Ketika sebuah aplikasi yang mendukung teknologi protokol jaringan TCP/IP mencoba untuk mengakses sebuah host TCP/IP dengan menggunakan alamat IP, maka alamat IP yang dimiliki oleh host yang dituju harus diterjemahkan terlebih dahulu ke dalam M AC Address agar frame-frame data dapat diteruskan ke tujuan dan diletakkan di atas media transmisi (kabel, radio, atau cahaya), setelah diproses terlebih dahulu oleh Network Interface Card (NIC). Hal ini dikarenakan NIC beroperasi dalam lapisan fisik dan lapisan data-link pada tujuh lapis model referensi OSI
23
dan menggunakan alamat fisik daripada menggunakan alamat logis untuk melakukan komunikasi data dalam jaringan.
(http://id.wikipedia.org/wiki/Address_Resolution_Protocol) • ICMP
Internet Control Message Protocol (ICM P) adalah salah satu protokol inti dari keluarga protokol internet. ICMP utamanya digunakan oleh sistem operasi komputer jaringan untuk mengirim pesan kesalahan yang menyatakan, sebagai contoh, bahwa komputer tujuan tidak bisa dijangkau.
ICMP berbeda tujuan dengan TCP dan UDP dalam hal ICMP tidak digunakan secara langsung oleh aplikasi jaringan milik pengguna. salah satu pengecualian adalah aplikasi ping yang mengirim pesan ICM P Echo Request (dan menerima Echo Reply) untuk menentukan apakah komputer tujuan dapat dijangkau dan berapa lama paket yang dikirimkan dibalas oleh komputer tujuan. (http://id.wikipedia.org/wiki/Internet_Control_M essage_Protocol)
• IGMP Internet Group Management Protocol (disingkat menjadi IGM P) adalah salah satu protokol jaringan dalam kumpulan protokol
Transmission
Control
Protocol/Internet
Protocol
24
(TCP/IP) yang bekerja pada lapisan jaringan yang digunakan untuk menginformasikan router-router IP tentang keberadaan group-group jaringan multicast. Sekali sebuah router mengetahui bahwa terdapat beberapa host dalam jaringan yang terhubung secara lokal yang tergabung ke dalam group multicast tertentu, router akan menyebarkan informasi ini dengan menggunakan protokol IGM P kepada router lainnya dalam sebuah internetwork sehingga pesan-pesan multicast dapat diteruskan kepada router yang sesuai. IGM P kemudian digunakan untuk memelihara keanggotaan group multicast di dalam subnet lokal untuk sebuah alamat IP multicast. (http://id.wikipedia.org/wiki/Internet_Group_M anagement_Protoc ol)
4.
Network Access Layer
Lapisan ini bertanggung jawab dalam meletakan frameframe data di atas media jaringan. Protokol yang berjalan dalam lapisan ini adalah beberapa arsitektur jaringan lokal (seperti halnya Ethernet atau TokenRing), serta layanan teknologi WAN seperti Public Switched Telephone Network (PSTN), Integrated Services Digital Network (ISDN), Frame Relay, dan Asynchronous Transfer Mode (ATM ), Serial Line Internet Protocol (SLIP), Point-to-Point Protocol (PPP).
25
• ATM
Asynchronous Transfer Mode (ATM ) adalah protokol jaringan yang berbasis sel, yaitu paket-paket kecil yang berukuran tetap (48 byte data + 5 byte header). Protokol lain yang berbasis paket, seperti IP dan Ethernet, menggunakan satuan data paket yang berukuran tidak tetap. Kata asynchronous pada ATM berarti transfer data dilakukan secara asinkron, yaitu masing-masing pengirim dan
penerima tidak
harus
memiliki clock
yang
tersinkronisasi.
(http://id.wikipedia.org/wiki/Asynchronous_Transfer_M ode) • Frame Relay
Frame relay adalah protokol packet-switching yang menghubungkan perangkat-perangkat telekomunikasi pada satu Wide Area Network (WAN). Protokol ini bekerja pada lapisan Fisik dan Data Link pada model referensi O SI.
(http://id.wikipedia.org/wiki/Frame_relay) • IS DN
Integrated Services Digital Network (ISDN). Pada dasarnya, ISDN merupakan merupakan jalan untuk melayani
26
transfer data dengan kecepatan lebih tinggi melalui saluran telepon reguler. ISDN memungkinkan kecepatan transfer data hingga 128.000 bps (bit per detik). • S LIP
Suatu standard yang keluar pada awal tahun 1990 untuk menggunakan jalur telepon biasa (jalur serial) dan sebuah modem untuk
menghubungkan
komputer
seperti
situs
internet
sesungguhnya SLIP telah digantikan oleh PPP. • PPP
Point-to-Point Protocol (PPP) adalah sebuah protokol enkapsulasi paket jaringan yang banyak digunakan pada Wide Area Network (WAN). Protokol ini merupakan standar industri yang berjalan pada lapisan data-link dan dikembangkan pada awal tahun 1990-an sebagai respons terhadap masalah-masalah yang terjadi pada protokol Serial Line Internet Protocol (SLIP), yang hanya mendukung pengalamatan
IP
statis
kepada para kliennya.
Dibandingkan dengan pendahulunya (SLIP), PPP didefinisikan pada RFC 1661 dan RFC 1662.
(http://id.wikipedia.org/wiki/Point-to-Point_Protocol)
27
2.3
Internet Protocol (IP) Internet Protocol adalah adalah protokol lapisan jaringan atau protokol lapisan internetwork yang digunakan oleh protokol TCP/IP untuk melakukan pengalamatan dan routing paket data antar host-host di jaringan komputer berbasis TCP/IP. Didesain untuk interkoneksi sistem komunukasi komputer pada jaringan packet switched. Pada jaringan TCP/IP, sebuah komputer diidentifikasi dengan alamat IP. Tiap-tiap komputer memiliki alamat IP yang unik, masing-masing berbeda satu sama lainnya. Hal ini dilakukan agar mencegah kesalahan pada transfer data. Terkahir, protokol data akses berhubungan langsung dengan media fisik. Secara umum protocol ini bertugas untuk menangani pendeteksian kesalahan pada transferdata. Salah satu hal yang penting dalam IP, dalam pengiriman informasi adalah metode pengalamatan pengirim dan penerima. Saat ini terdapat standar pengalamatan yang sudah digunakan yaitu IPv4 dengan alamat terdiri dari 32 bit.
2.3.1
Pengalamatan IP Pengalamatan bertujuan bagaimana supaya data yang dikirim sampai pada mesin yang sesuai dan bagaimana hal tersebut dapat dilakukan oleh operator dengan mudah. Untuk itu maka data dari suatu host harus dilewatkan ke jaringan menuju host tujuan, dan dalam
28
komputer tersebut data akan disampaikan ke user atau proses yang sesuai. Di jaringan IPv4, alamat IP mengunakan nomor sebanyak 32 bit, biasanya ditulis sebagai nomor empat 8-bit di ungkapkan dalam bentuk desimal dan terpisah oleh titik. Contoh alamat IP adalah 10.0.17.1, 192.168.1.1 atau 172.16.5.23. Jika anda memerinci setiap alamat IP mungkin, alamat IP akan mencakup dari 0.0.0.0 sampai 255.255.255.255. Ini menghasilkan jumlah total sebanyak lebih dari empat milyar alamat IP yang mungkin (255 x 255 x 255 x 255 = 4.228.250.625), walaupun banyak dari alamat tersebut di reserved untuk maksud khusus dan tidak digunakan pada mesin / komputer. M asing-masing alamat IP dapat digunakan sebagai penunjuk yang unik untuk membedakan satu mesin dengan mesin lain di jaringan. Pengalamatan IPv4 terbagi dalam lima kelas (Cisco System, 2005), yaitu : 1.
Kelas A Alamat-alamat kelas A diberikan untuk jaringan skala besar. Nomor urut bit tertinggi di dalam alamat IP kelas A selalu diset dengan nilai 0 (nol). Tujuh bit berikutnya untuk melengkapi oktet pertama akan membuat sebuah network identifier. 24 bit sisanya (atau tiga octet terakhir) merepresentasikan host identifier. Ini mengizinkan kelas A memiliki hingga 126 jaringan, dan 16,777,214 host tiap jaringannya. Alamat IP pada kelas A dimulai dari 1.0.0.0 sampai dengan 126.255.255.255. Alamat dengan oktet
29
awal 127 tidak diizinkan, karena digunakan untuk mekanisme Interprocess Communication (IPC) di dalam mesin yang bersangkutan. 2.
Kelas B Alamat-alamat kelas B dikhususkan untuk jaringan skala menengah hingga skala besar. Dua bit pertama di dalam oktet pertama alamat IP kelas B selalu diset ke bilangan biner 10. 14 bit berikutnya (untuk melengkapi dua oktet pertama), akan membuat sebuah network identifier. 16 bit sisanya (dua oktet terakhir) merepresentasikan host identifier. Kelas B dapat memiliki 16,384 network, dan 65,534 host untuk setiap network-nya. Alamat IP pada kelas A dimulai dari 128.0.0.0 sampai dengan 192.167.255.255.
3.
Kelas C Alamat IP kelas C digunakan untuk jaringan berskala kecil. Tiga bit pertama di dalam oktet pertama alamat kelas C selalu diset ke nilai biner 110. 21 bit selanjutnya (untuk melengkapi tiga oktet pertama) akan
membentuk sebuah network identifier. 8 bit
sisanya (sebagai oktet terakhir)akan merepresentasikan host identifier. Ini memungkinkan pembuatan total 2,097,152 buah
30
network, dan 254 host untuk setiap network-nya. Alamat IP pada kelas A dimulai dari 192.168.0.0 sampai dengan 223.255.255.255. 4.
Kelas D Alamat IP kelas D disediakan hanya untuk alamat-alamat IP multicast, sehingga berbeda dengan tiga kelas di atas. Empat bit pertama di dalam IP kelas D selalu diset ke bilangan biner 1110. 28 bit sisanya digunakan sebagai alamat yang dapat digunakan untuk mengenali host. Untuk lebih jelas mengenal alamat ini, lihat pada bagian alamat multicast IPv4.
5.
Kelas E Alamat IP kelas E disediakan sebagai alamat yang bersifat "eksperimental" atau percobaan dan dicadangkan untuk digunakan pada
masa depan. Empat bit pertama selalu diset kepada
bilangan biner 1111. 28 bit sisanya digunakan sebagai alamat yang dapat digunakan untuk mengenali host.
Gambar 2.4 Struktur Kelas IP
31
2.3.2
Pemakaian IP Selain pembagian IP lewat alamat, alamat IP juga dibagi menjadi dua macam berdasarkan pemakaiannya di internet (Cisco System, 2005), yaitu : 1.
Private IP Address Untuk host-host di dalam sebuah organisasi yang tidak membutuhkan akses langsung ke internet, alamat-alamat IP yang bukan duplikat dari alamat publik yang telah ditetapkan mutlak dibutuhkan. Untuk mengatasi masalah pengalamatan ini, para desainer internet mereservasikan sebagian ruangan alamat IP dan menyebut bagian tersebut sebagai ruangan alamat pribadi. Alamat IP yang berada di dalam ruangan alamat pribadi dikenal juga dengan alamat pribadi atau Private Address. Karena di antara ruangan alamat publik dan ruangan alamat pribadi tidak saling melakukan
overlapping,
maka
alamat
pribadi
tidak
akan
menduplikasi alamat publik, dan tidak pula sebaliknya. Sebuah jaringan yang menggunakan alamat IP privat disebut juga dengan jaringan privat atau private network. Ruangan alamat pribadi yang ditentukan di dalam RFC 1918 didefinisikan di dalam beberapa blok alamat berikut :
32
•
10.0.0.0/8 (Kelas A) Jaringan pribadi (private network) 10.0.0.0/8 merupakan sebuah network identifier kelas A yang mengizinkan alamat IP yang valid dari 10.0.0.1 hingga 10.255.255.254. Jaringan pribadi 10.0.0.0/8 memiliki 24 bit host yang dapat digunakan untuk skema subnetting di dalam sebuah organisasi privat.
•
172.16.0.0/12 (Kelas B) Jaringan pribadi 172.16.0.0/12 dapat diinterpretasikan sebagai sebuah block dari 16 network identifier kelas B atau sebagai sebuah ruangan alamat yang memiliki 20 bit yang dapat ditetapkan sebagai host identifier, yang dapat digunakan dengan menggunakan skema subnetting di dalam sebuah organisasi
privat.
Alamat
jaringan
privat
17.16.0.0/12
mengizinkan alamat-alamat IP yang valid dari 172.16.0.1 hingga 172.31.255.254. •
192.168.0.0/16 (Kelas C) Jaringan pribadi 192.168.0.0/16 dapat diinterpretasikan sebagai sebuah block dari 256 network identifier kelas C atau sebagai sebuah ruangan alamat yang memiliki 16 bit yang dapat ditetapkan sebagai host identifier yang dapat digunakan dengan menggunakan skema subnetting apapun di dalam sebuah
33
organisasi privat. Alamat jaringan privat 192.168.0.0/16 dapat mendukung alamat-alamat IP yang valid dari 192.168.0.1 hingga 192.168.255.254. •
169.254.0.0/16 (IP privat dalam beberapa sistem operasi) Alamat jaringan ini dapat digunakan sebagai alamat privat karena memang Internet Assigned Numbers Authority (IANA) mengalokasikan untuk tidak menggunakannya. Alamat IP yang mungkin dalam ruang alamat ini adalah 169.254.0.1 hingga 169.254.255.254, dengan alamat subnet mask 255.255.0.0. Alamat ini digunakan sebagai alamat IP privat otomatis dalam Windows, disebut dengan Automatic Private Internet Protocol Addressing (APIPA).
2.
Public IP Address Alamat publik adalah alamat-alamat yang telah ditetapkan oleh Inter NIC dan berisi beberapa buah network identifier yang telah dijamin unik. Ketika beberapa alamat publik telah ditetapkan, maka beberapa rute dapat diprogram ke dalam sebuah router sehingga lalu lintas data yang menuju alamat publik tersebut dapat mencapai lokasinya. Di internet, lalu lintas ke sebuah alamat publik tujuan dapat dicapai, selama masih terkoneksi dengan internet.
34
Alamat IP secara global dialokasikan dan di distribusikan oleh Regional Internet Registrar (RIR) ke Internet Service Provider (ISP). ISP kemudian memberikan blok IP yang lebih kecil kepada pelanggan mereka sesuai keperluan. Sebenarnya semua pemakai Internet mendapatkan alamat IP mereka dari ISP. Alamat IP ini di kenal sebagai Alamat IP Publik. Alamat public IP address adalah semua alamat IP selain private IP address dan IP loopback (127.0.0.0 s/d 127.25.255.255). Terdapat beberapa aturan dasar dalam menentukan network ID dan host ID yang hendak digunakan, yaitu : • Network ID tidak boleh sama dengan 127 Karena digunakan untuk keperluan loopback. Loopback adalah alamat IP yang digunakan komputer untuk menunjuk dirinya sendiri. •
Network ID dan Host ID tidak boleh sama dengan 255 (seluruh bit di set 1) Jika hal ini dilakukan, network ID dan host ID tersebut akan diartikan sebagai alamat broadcast ID, yang artinya alamat yang mewakili seluruh anggota jaringan. Pengiriman paket ke alamat broadcast akan menyebabkan paket didengar oleh seluruh anggota network.
35
•
Network ID dan Host ID tidak boleh 0 Alamat IP dengan host ID 0 diartikan sebagai alamat network. Alamat network adalah alamat yang digunakan untuk menunjuk satu jaringan, dan tidak menunjuk suatu host.
•
Host ID harus unik sdalam satu network Dalam satu network tidak boleh ada dua host yg memiliki host ID yang sama.
2.4
Routing Protocol
Routing Protocol adalah proses yang digunakan router untuk menyampaikan paket ke jaringan tujuan. Routing Protocol adalah metode yang digunakan router untuk saling menukar informasi routing dan menyediakan koneksi dengan internet. Aturan ini dapat di berikan secara dynamic ke sebuah router dari router yang lain, atau dapat juga diberikan secara static ke router oleh seorang administrator. Routing berbeda dengan bridging. Perbedaan utama antara keduanya yaitubridging berlangsung pada layer 2 (Data Link Layer) dari model OSI, sedangkan routing berlangsung di layer 3 (Network Layer).
Sebuah router membuat keputusan untuk menruskan paket berdasarkan IP
address tujuan dari paket tersebut. Untuk membuat
36
keputusan yang tepat, router harus mempelajari bagaimana caranya untuk mencapai jaringan yang lokasinya jauh.
Ketika sebuah router menggunakan router dynamic, informasi ini dipelajari dari router yang lain. Ketika routing static digunakan, administrator jaringan harus mengkonfigurasi informasi mengenai jaringan secara manual.
2.4.1
Static Routing
Administrator sendiri yang menentukan secara manual jalur terbaik untuk mencapai jaringan tujuan dari jaringan asal. Static Routing merupakan metode routing yang paling sederhana.
Karena static route di konfigurasi secara manual, administrator jaringan harus menambah dan menghapus route jika terjadi perubahan pada topologi jaringan. Pada jaringan yang besar, proses maintenance terhadap routing table akan memerlukan banyak waktu.
Static routing jarang digunakan pada jaringan yang besar karena kesulitan maintenance terhadap routing table ini. Akan tetapi ada beberapa kasus dimana static routing digunakan bersama-
37
sama dengan dynamic routing, misalnya jika policy jaringan mangharuskan traffic melalui route tertentu.
2.4.2
Dynamic Routing
Karena static routing dikonfigurasi secara manual, administrator jaringan harus menambahkan dan menghapus static route jika ada perubahan topologi. Oleh karena itu digunakanlah dynamic routing.
Beberapa contoh dari dynamic routing protocol antara lain yaitu :
2.4.3
•
Routing Information Protocol (RIP)
•
Interior Gateway Routing Protocol (IGRP)
•
Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP)
•
Open Shortest-Path First (OSPF)
•
Border Gateway Protocol (BGP)
Autonomous System
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
38
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 lokal pada eXchange Point. Autonomous System Numbe (ASN) adalah nomor two-byte unik yang diasosiasikan dengan AS. A SN digunakan sebagai pengidentifikasi yang memungkinkan A S 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).
Gambar 2.5 Struktur AS
39
2.4.4
Distance Vector Routing Protocol
Routing ini menggunakan
algoritma Bellman-Ford.
Dimana tiap router pada jaringan memiliki informasi jalur mana yang terpendek untuk menghubungi segmen berikutnya. Kemudian antar router akan saling mengirimkan informasi tersebut, dan akhirnya jalur yang lebih pendek akan lebih sering dipilih untuk menjadi jalur menuju ke host tujuan.Protokol yang menggunakan algoritma ini yaitu RIP.
Gambar 2.6 Konsep Distance Vektor
2.4.5
Link State Routing Protocol
Routing ini menggunakan teknik link state, dimana artinya tiap router akan mengolek informasi tentang interface, bandwidth,
40
roundtrip dan sebagainya. Kemudian antar router akan saling menukar informasi, nilai yang paling efisien yang akan diambil sebagai jalur dandi entri ke dalam table routing. Informasi state yang ditukarkan disebut Link State Advertisement (LSA). Dengan menggunakan algoritma pengambilan keputusan Shortest Path First (SPF), informasi LSA tersebut akan diatur sedemikian rupa hingga membentuk
suatu
jalur
routing.
Routing
protokol
yang
menggunakan algoritma ini adalah O SPF
. Gambar 2.7 Konsep Link-State
2.4.6
Contoh Routing Protocol
1. Routing Information Protocol (RIP) Routing protocol yang menggunakan algoritma distance vector, yaitu algortima Bellman-Ford. Pertama kali dikenalkan
41
pada tahun 1969 dan merupakan algoritma routing yang pertama pada ARPANET. RIP yang merupakan routing protokol
dengan
algoritma
distance
vector,
yang
menghitungjumlah 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 di konfigurasi.RIP memiliki 3 versi yaitu RIPv1, RIPv2, RIPng. • RIPv1 RIPv1
didefinisikan
pada
dimanamenggunakan
classful
menggunakan
Tidak
subnet.
RFC
1058,
routing,
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.
42
2. Interior Gateway Routing Protocol (IGRP) Interior Gateway Routing Protocol (IGRP) adalah routing milik Cisco. IGRP merupakan protokol routing distance vector. Seleksi jalurnya menggunakan
metrik
campuran
berupa
bandwidth, load, delay dan realibility. IGRP menukung 255 hop count. Routing update, secara default, akan dikirim secara broadcast setiap 90 detik. Routing update berisi semua tabel routing
pengirim.
Dibutuhkan
nomor
AS
unik
ketika
mengimplementasikan IGRP pada sebuah jaringan. 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 sytem 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.
43
Gambar 2.8 Jenis-jenis Rute Pada 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.
3. Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP) EIGRP merupakan routing protocol yang dibuat CISCO. EIGRP termasuk routing protocol dengan algoritma hybrid. 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.
44
3. Neighbor table : istilah yang digunakan untuk tabel yang berisi alamat dan interface untuk mengakses ke router sebelah 4. Topology table : istilah yang digunakan untuk tabel 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.
4. Open Shortest-Path First (OSPF) OSPF merupakan routing protocol berbasis link state, termasuk
dalam
interior
Gateway
Protocol
(IGP).
M enggunakan algoritma Dijkstra untuk menghitung Shortest Path First (SPF). M enggunakan cost sebagai routing metric. Setelah antar router bertukar informasi maka akanterbentuk database link state pada masing-masing router. M enggunakan metode M D5 untuk autentikasi antar router sebelum menerima Link-state Advertisement (LSA). Router dalam broadcast domain yang sama akan
melakukan adjacencies untuk
45
mendeteksi satu sama lainnya. Pendeteksian dilakukan dengan mendengarkan “Hello Packet”. Hal inidisebut 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.
Gambar 2.9 Area pada OSPF
5. Border Gateway Protocol (BGP) Border Gateway Protocol (BGP) adalah inti dari protokol routing internet. Protocol 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 ujicoba penggunaan BGP-4. Ia bekerja dengan cara memetakan sebuah tabel IP network yang menunjuk ke jaringan yg dapat dicapai antar Autonomous
46
System (AS). Hal ini digambarkan sebagai sebuah protokol path vector. BGP tidak menggunakan metrik 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 tabel routing.
Gambar 2.10 BGP
2.5
Topologi Jaringan Topologi jaringan mendeskripsikan struktur dari suatu jaringan. Topologi jaringan terbagi menjadi 2 jenis yaitu topologi fisik dan topologi logik. Topologi fisik adalah topologi jaringan yang memberikan gambaran tentang jalur kabel atau media, sedangkan topologi logik lebih menjelaskan bagaimana suatu media diakses untuk pengiriman data. Secara umum,
47
topologi fisik terbagi menjadi beberapa jenis ( Cisco Systems, 2006), seperti:
1.
Topologi Bus Topologi bus menghubungkan komputer yang satu dengan yang lain secara berantai ( daisy-chain ) dengan perantaraan suatu kabel yang umumnya berupa kabel tunggaljenis koaksial.
Gambar 2.11 Topologi Bus
Topologi ini umumnya tidak menggunakan suatu peralatan aktif untuk menghubungkan komputer, oleh sebab itu ujung-ujung kabel koaksial harus ditutup dengan tahanan (termination resistor ) untuk menghindarkan pantulan yang dapat menimbulkan gangguan yang menyebabkan kemacetan jaringan.
48
2.
Topologi Star Topologi star (bintang ) menghubungkan semua komputer pada suatu perangkat jaringan seperti hub atau switch. Hub atau switch berfungsi untuk menerima sinyal-sinyal dari suatu komputer dan meneruskannya ke komputer lain. Untuk hub sedikit berbeda karena sinyal yang diterima akan diteruskan ke semua komputer yang berhubungan dengan hub.
Gambar 2.12 Topologi Star
3.
Topologi Ring Jaringan dengan topologi ring ini mirip dengan topologi bus, hanya ujung-ujungnya saling berhubungan membentuk suatu lingkaran.Topologi ring ini diperkenalkan oleh perusahaan IBM untuk mendukung protokol token ring yang diciptakan oleh IBM .
49
Gambar 2.13 Topologi Ring
4.
Topologi Mesh Topologi ini menghubungkan satuh host ke semua host yang berada di jaringannya. Begitu juga dengan host yang kedua, juga terhubung ke semua host lainnya. Keunggulan topologi ini adalah jaringan yang reliable, karena bila satu path atau line terputus, tidak akan mempengaruhi jaringan karena masih tersedia path-path lainnya dalam pengiriman data.
Gambar 2.14 Topologi Mesh
50
5.
Topologi logik M enjelaskan
bagaimana
host–host
dapat
saling
berkomunikasi melalui media. Dua jenis topologi logik yang sering digunakan ( Cisco Systems, 2006 ) adalah :
1. Broadcast Topologi logik secara broadcast menjelaskan bahwa setiap host mengirimkan data ke semua host lainnya yang berada di jaringannya. Tidak ada aturan yang mengatur jalannya data di jaringan. Teknik ini lebih dikenal dengan istilah first come first serve. Salah satu teknologi yang menggunakan teknik ini adalah teknologi ethernet.
2. Token Passing Teknik ini mengatur jalannya data dan pemakaian jaringan dengan
cara mengirimkan
sebuah token–electronic secara
sekuensial ke setiap host. Ketika host mendapatkan token– electronic ini, maka host ini berhak untuk menggunakan jaringan untuk mengirim data. Bila telah selesai menggunakan jaringan, token – electronic kembali dikirimkan ke host-host lainnya. Teknologi yang menggunakan teknik ini adalah Token Ring dan Fiber Distributed Data Interface ( FDDI ).
51
2.6
Jenis-Jenis Media
1.
Kabel UTP Kabel UTP ( Unshielded Twisted Pair ) adalah kabel LAN yang paling banyak dipakai saat ini. Jenis kabel ini mudah dalam pemasangan, tidak mahal, dan memiliki kinerja yang baik. UTP yang digunakan untuk jaringan saat ini adalah UTP kategori 5 yang dapat mendukung transmisi data sebesar 100 mbps dengan jarak maksimal 100 meter. Untuk menambah jarak jangkauan dapat dengan menggunakan repeater, hub, bridge atau switch. UTP terdiri dari 4 pasang kabel yang dipilin untuk mengurangi interferensi. Dalam pemasangannya UTP dihubungkan dengan menggunakan jack RJ – 45 menurut susunan warna yang ditentukan. Ada 3 macam susunan kabel UTP yaitu: straight, crossover, dan rollover ( console ). Kabel straight digunakan untuk menghubungkan peralatan yang tidak sejenis, contoh : komputer dengan hub. Kabel crossover untuk menghubungkan peralatan yang sejenis, contoh : komputer dengan komputer. Sedangkan kabel rollover untuk mengatur setting peralatan, contoh : router.
2.
Kabel Coaxial Kabel
coaxial
adalah
kabel
yang
pertama
kali
digunakan untuk LAN. Saat ini masih digunakan, walaupun banyak yang telah berganti dengan twisted – pair. Saat ini kabel coaxial
52
banyak juga digunakan sebagai kabel televisi. Kabel coaxial dapat mendukung transmisi data hingga 10 mbps dengan jarak mencapai 500 meter. Tetapi harganya sedikit lebih mahal daripada UTP, dan pemasangannya sulit.
3.
Fiber Optic Biasanya digunakan untuk pengkabelan backbone. Kabel ini menggunakan berkas cahaya sebagai penghantar data. Kabel fiber optic tidak terpengaruh oleh aliran listrik maupun medan magnet, memiliki kecepatan tinggi dan dapat mencapai jarak yang jauh tanpa kehilangan data. Kabel fiber optic jauh lebih mahal jika dibandingkan dengan kabel tembaga biasa, memerlukan peralatan yang lebih mahal, dan pemasangannya sulit.
4.
Wireless Wireless menggunakan media gelombang radio sebagai penghantar data. Untuk pengoperasiannya, diperlukan suatu unit receiver dan transmitter. Terdapat beberapa standar untuk operasi wireless, di antaranya adalah 802.11a, 802.11b, 802.11g. Frekuensi yang sering digunakan dalam transmisi wireless antara lain 2,4 GHz ( bebas lisensi ) dan 5 GHz. Kecepatan yang dapat dicapai oleh transmisi wireless adalah 54 M bps.
53
2.7
Perangkat Jaringan 1.
Modems Modem (modulators-demodulators) adalah perangkat yang digunakan untuk mengirimkan sinyal digital melalui line telepon analog. Dengan demikian, sinyal digital yang dikonversi oleh modem menjadi sinyal analog dari frekuensi–frekuensi yang berbeda dan dikirimkan ke sebuah modem pada lokasi penerima. Modem penerima melakukan transformasi balik dan menyediakan sebuah keluaran digital ke perangkat yang terhubung dengan sebuah modem, biasanya komputer.
2.
Hub Hub adalah perangkat yang menghubungkan multiple LAN secara bersama–sama. Hub juga berperan sebagai penguat sinyal. Hub
tidak
melakukan
packet
filtering
atau
fungsi–fungsi
pengalamatan yang lain. 3.
Bridge Bridge
adalah
perangkat
yang
digunakan
untuk
menghubungkan dua atau lebih host atau network secara bersama– sama. Bridge bekerja hanya pada physical dan link layer dan menggunakan alamat Medium Access Control (M AC) untuk mengirimkan frame. Peranan dasar dari Bridge pada arsitektur
54
jaringan adalah menyimpan dan meneruskan frame di antara segmen yang terhubung. Sebuah bridge dapat memiliki lebih dari dua ports, artinya lebih
dari dua elemen
jaringan
dapat
dikombinasikan untuk berkomunikasi satu dengan lainnya dengan menggunakan sebuah bridge. 4.
Switch Switch secara umum memiliki peran yang lebih baik dibanding dengan hub. Switch memiliki kemampuan untuk membaca paket yang datang kemudian mengirim mereka ke tujuan yang semestinya. Frame dapat hilang jika host yang dituju unreachable atau disconnected.
5.
Router Router
adalah
perangkat
penghubung
yang
dapat
mengirimkan paket melalui segmen LAN yang benar di mana tujuannya berada. Router menghubungkan segmen LAN pada lapisan network dari OSI layer untuk komunikasi komputer–ke komputer.
Jaringan
yang dihubungkan
oleh
router
dapat
menggunakan protokol jaringan yang sama ataupun berbeda.
55
6.
Gateway Gateway bekerja pada transport dan session layer, pada model OSI. Gateway digunakan ketika berhadapan dengan mulitprotocol transport layer dan di atasnya.
2.8
Multiprotocol Label Switching (MPLS )
2.8.1
Pendahuluan
Riset dan inovasi dalam teknologi telekomunikasi dikembangkan atas dorongan kebutuhan mewujudkan jaringan informasi yang menyediakan layanan yang beraneka ragam, memiliki kap asitas t inggi sesuai kebutuhan yang berkembang, mudah diakses dari mana dan kap an saja serta t erjangkau harganya. Jaringan yang memenuhi kebutuhan itu adalah jaringan broadband yaug menghantarkan data paket dengan secara efisien, scalable, memungkinkan diferensiasi dalam satu sistem. serta mampu diakses secara mobile.
MPLS merupakan salah satu bentuk konvergensi vertikal
dalam topologi jaringan. M PLS menjanjikan banyak harapan untuk peningkatan performansi jaringan paket tanpa harus menjadi rumit seperti ATM .
56 2.8.2
Packet Forwarding pada jaringan IP Tradisional Versus MPLS
Pada jaringan IP tradisional, routing protocol digunakan untuk mendistribusikan layer 3 routing information. Proses penerusan paket adalah berdasarkan alamat tujuan. Oleh karena itu, ketika sebuah
paket
diterima
oleh
router,
maka
router
akan
mendeterminasikan next-hop address menggunakan alamat IP tujuan dengan informasi yang terdapat pada tabel routing. Proses ini akan terns berulang pada tiap loncatan (router) dari sumber ke tujuan.
Gambar 2.15 Operasi IP Forwarding Tradisional
Berdasarkan gambar 2.15 proses penerusan paket adalah sebagai berikut: 1. R4 menerima sebuah paket data yang ditujukan untuk jaringan 172.16.10.0
57
2. R4 mencari rate untuk jaringan 172.16.10.0 pada label routing dan paket diteruskan ke next-hop, router R3. 3. R3 menerima paket data tersebut dengan tujuan 172.16.10.0 mencari rute untuk jaringan 172.16.10.0. dan meneruskannya ke router R2. 4. R2 menerima paket data tersebut dengan tujuan 172.16.10.0 mencari rute untuk jaringan 172.16.10.0. dan meneruskannya ke router R1. 5. Karena router Rl terhubung langsung ke jaringan 172.16.10.0, Rl akan meneruskan paket tersebut ke interface yang tepat.
Sedangkan pada jaringan M PLS, paket data diteruskan berdasarkan label. Label mungkin akan berkoresponden dengan alamat IP tujuan atau dengan parameter lainnya, misalnya kelaskelas QoS dan alamat sumber.
58
Gambar 2.16 Operasi Packet Forwarding Pada Jaringan MPLS
Berdasarkan gambar 2.16, proses penerusan paket adalah sebagai berikut : 1. R4 menerima sebuah paket data dan jaringan 172.16.10.0 dan mengidentifikasi bahwa rute ke tujuan adalah MPLS enabled. Oleh karena itu, R4 meneruskan paket tersebut ke next-hop router R3 setelah memakaikan sebuah label L3 pada paket tersebut. 2. R3 menerima labeled packet tersebut dengan label L3 dan menukar L3 dengan L2 dan meneruskan paket tersebut ke R2. 3. R2 menerima labeled packet tersebut dengan label L2 dan menukar L2 dengan LI dan meneruskan paket tersebut ke Rl. 4. Rl adalah border router di antara jaringan berbasis IP dan M PLS; oleh karena itu, Rl melepaskan label pada paket dan meneruskan paket IP tersebut ke jaringan 172.16.10.0.
59 2.8.3
Arsitektur MPLS
Fungsionalitas MPLS dibagi menjadi dua bagian utama blok arsitektur, yaitu:
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 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 di sini bisa berarti paket IP layer 3 atau labeled IP packet. Informasi pada data plane, seperti label values, adalah berasal dari control panel. Pertukaran informasi antara router-router tetangga akan memetakan jaringan tujuan ke labels pada control plane, yang akan digunakan untuk meneruskan data plane labeled packet.
60
Gambar 2.17 Control Plane dan Data Plane Pada Router
2.8.4
Istilah-Istilah Dalam MPLS
Beberapa istilah penting dalam M PLS yang akan digunakan terus dalam skripsi ini, yaitu :
1. Forwarding Equivalent Class (FEC) - merupakan sekumpulan paket-paket yang akan mendapatkan perlakuan forwarding yang sama (melewati jalur yang sama). 2. MPLS Label Switch Router (LSR) - bertugas dalam label switching; LSR menerima labeled packet dan menukar label tersebut dengan outgoing label dan meneruskan labeled packet baru tersebut dari interface yang tepat. Berdasarkan lokasinya dalam domain M PLS, LSR bisa bertugas dalam label imposition (addition, disebut juga push) atau pun label disposition (removal, disebut juga pop).
61
3. MPLS Edge-Label Switch Router (E-LSR) – sebuah LSR pada perbatasan domain MPLS. Ingress E-LSR bertugas dalam label imposition dan meneruskan paket melalui jaringan MPLSenabled. Egress E-LSR bertugas dalam label disposition dan meneruskan paket IP ke tujuan.
Gambar 2.18 LSR dan E-LSR
4. MPLS Label Switched Path (LSP) – jalur pengiriman paket dari sumber ke tujuan pada jaringan M PLS-enabled 5. Upstream and Downstream – konsep dari upstream dan downstream merupakan poros untuk memahami operasi dari distribusi label (control plane) dan penerusan paket data dalam
62
sebuah domain M PLS.
Gambar 2.19 Upstream dan Downstream
Sebuah label M PLS terdiri dari bagian-bagian berikut ini: 1. 20-bit label value – nomor yang ditetapkan oleh router untuk mengidentifikasikan prefix yang diminta. 2. 3-bit experimental field – mendefinisikan QoS yang diberikan pada FEC yang telah diberi label. 3. 1-bit bottom-of-stack indicator – jika E-LSR menambahkan lebih dari satu label pada sebuah paket IP, maka akan terbentuk label stack. Oleh karena itu, bottom-of-stack
63
indicator bertugas untuk mengenal apakah sebuah label yang dijumpai merupakan label terbawah dalam label stack.
Gambar 2.20 MPLS Label Stack
4. 8-bit Time-to-Live field – memiliki fungsi yang sama dengan IP TTL, di mana paket akan dibuang jika TTL sebuah paket adalah 0. Ketika sebuah labeled packet melewati sebuah LSR, nilai TTL-nya akan dikurangi 1.
2.8.5
Operasi Pada MPLS
Implementasi M PLS untuk data forwarding melibatkan 4 langkah berikut ini:
64
1. MPLS Label Assignment
Sebuah label diberikan kepada jaringan-jaringan IP yang bisa dicapai oleh sebuah router dan kemudian ditambahkan pada paket-paket IP yang akan diteruskan ke jaringan IP tersebut. IP routing protocol memberi jaminan reachability ke jaringan tujuan. Proses yang sama perlu diimplementasikan oleh router atau peralatan yang berada dalam domain M PLS untuk mempelajari label yang diberikan ke jaringan tujuan oleh router tetangga. Label Distribution Protocol (LDP or TDP) memberi dan menukar label antar LSR tetangga dalam domain M PLS diikuti dengan session establishment. Telah dibahas sebelumnya bahwa label bisa diberikan secara global (per router) atau per interface pada sebuah router.
2. MPLS LDP or TDP Session Establishment
Ada 4 kategori dari LDP messages:
a. Discovery messages – memberitahukan dan memperpanjang
kehadiran LSR dalam jaringan. b. Session
messages – membangun, memelihara, dan
memutuskan sesi antara LSR. c. Advertisement messages - memasang label mapping pada
FCE.
65 d. Notification Messages – berhubungan dengan signal errors.
Semua LDP messages mengikuti format type, length, value (TLV). LDP menggunakan protocol TCP pada port 646, dan LSR yang memiliki LDP router ID tertinggi akan membuka sebuah hubungan pada ke port 646 ke LSR lainnya:
a. Sesi LDP dimulai ketika sebuah LSR mengirim hello messages secara periodic (menggunakan multicast UDP pada alamat 224.0.0.2) pada interfaces yang mendukung MPLS forwarding. Jika terdapat LSR lain yang terhubung pada interface tersebut, maka LSR yang terhubung langsung akan mencoba untuk membangun sesi dengan pengirim hello messages. LSR dengan router ID tertinggi akan menjadi LSR yang aktif. LSR ini akan mencoba membuka koneksi TCP dengan LSR pasif lainnya pada port 646. b. LSR aktif kemudian akan mengirim sebuah initialization messages ke LSR pasif, yang berisi informasi seperti session keepalive time, metode distribusi label, panjang maksimum PDU, dan ID LDP penerima, dan jika deteksi loop diaktifkan. c. LSR pasif akan mengirim keepalive message ke LSR aktif setelah mengirim initialization message.
66
d. LSR aktif akan mengirim keepalive ke LDP LSR pasif, dan sesi LDP dimulai. Pada waktu jeda ini, label-FEC mapping bisa ditukar antar LSR.
3. MPLS Label Distribution M etode-metode distribusi label yang digunakan pada M PLS adalah sebagai berikut: a. Downstream on demand — metode ini mengizinkan LSR untuk langsung meminta
sebuah label mapping dari
downstream next-hop router-nya. b. Unsolicited downstream – metode ini mengizinkan sebuah LSR untuk mendistribusikan ke upstream LSR yang belum meminta secara eksplisit.
Gambar 2.21 Unsolicited Downstream vs Downstream on Demand
67
4. MPLS Label Retention
Jika sebuah LSR mendukung metode liberal label retention, maka dia akan memelihara pengikatan antara sebuah label dengan sebuah prefix tujuan, yang diterima dari LSR downstream yang bukan merupakan next-hop router untuk tujuan
tersebut.
Jika
sebuah
LSR
mendukung
metode
conservative label retention, maka dia akan memutuskan ikatan yang diterima dari LSR downstream yang bukan merupakan next-hop router untuk sebuah prefix tujuan. Oleh karena itu, dengan metode liberal retention, sebuah LSR bisa hampir segera memulai meneruskan labeled packet setelah IGP convergence, di mana jumlah label yang diurus untuk tujuan tertentu sangat besar, sehingga memakan memory. Dengan menggunakan conservatieve label retention, label-label yang diurus merupakan label-label dari LDP atau TDP tetangga yang telah sail, sehingga nienghemat memory.
2.8.6
Frame-Mode MPLS
Dalam cara ini, router yang menjalankan M PLS menukar paket-paket IP dengan labeled packet satu sama lain dalam sebuah domain MPLS. Konektivitas pada Data Link Layer dalam framemode M PLS domain dibangun menggunakan serial HDLC/PPP,
68
Ethernet, atau ATM. ATM rnenggunakan cell untuk mentransmisikan paket-paket IP.
Gambar 2.22 Frame-Mode MPLS Forwarding
Gambar 2.22 menggambarkan penerusan sebuah paket data dengan tujuan 172.16.10.0 melewati domain M PLS, di mana ELSR R4 memasang label L3 (next-hop label yang dipelajari dari LSR downstream) dan meneruskan labeled packet ke LSR downstream R3. R3 menukar ingress label L3 untuk egress label L2. Pada L2, ingress label L2 memetakan ke implicit-null label. Oleh karena itu, LSR R2 melepaskan top label (L2) dan meneruskan paket IP yang dihasilkan keL-LSRRl.
69
2.8.7
Cell-Mode MPLS
Ketika menggunakan ATM untuk menghubungkan peralatan, M PLS menggunakan
cells,
bukan
frame.
Cells
digunakan
untuk
menstranspor informasi data plane. Ketika label ATM digunakan pada inti M PLS, mode operasinya disebut cell-mode MPLS.
Gambar 2.23 Data Plane Operation Cell-Mode MPLS
Operasi data plane pada cell-mode MPLS adalah sebagai berikut: 1. Ketika
sebuah
paket
data
ditujukan
ke
jaringan
172.16.10.0 diterima di R2, R2 akan memasang sebuah outgoing label 1/L3 dan meneruskan ke downstream ATM LSR A2 yang sama.
70
2. LSR A2 akan melakukan pencarian LFIB dan menggantikan top label 1/L3 dengan next-hop label 1/L2 dan meneruskan cells ke ATM LSR Al. 3. LSR Al juga melakukan pencarian LFIB dan menggantikan top label dengan next-hop label 1/Ll dan meneruskannya ke ATM ELSR Rl. Perhatikan bahwa berbeda dengan frame-mode MPLS, LSR 2-hop di belakang tidak melepaskan top label, melainkan meneruskannya ke E-LSR. Oleh karena itu, ketika sedan g menerima cells tersebut, ATM E-LSR akan melepaskan labelnya dan melakukan pencarian untuk mengidentifikasikan jalur ke jaringan tujuan 172.16.10.0/24, yang terkoneksi secara langsung.
2.9
Virtual Private Network MPLS (VPN MPLS )
2.9.1
Pendahuluan
Teknologi M PLS sudah banyak diadopsi oleh para service provider (SP) untuk diimplementasikan dengan VPN untuk menghubungkan antarcabang perusahaan. Di sini akan dijelaskan sedikit
fondasi
dan
menunjukkan
bagaimana
cara
untuk
menyediakan layanan VPN ke pelanggan.
71 2.9.2
Kategori VPN
VPN
pada
umumnya
digunakan
oleh
SP
untuk
menggunakan infrastruktur fisik dalam mengimplementasikan point-to-point links antar cabang perusahaan. Jaringan pelanggan yang diimplementasi 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. 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 tulangpunggungnya yang disebut dengan provider (P) router. Berdasarkan
partisipasi
SP
terhadap
routing
di
pelanggan, implementasi VPN dapat dibagi menjadi:
72
1. Overlay VPN
- Pada model ini provider menghubungkan
antarcabang perusahaan dengan menggunakan jaringan pribadi yang emulated, provider tidak mencampuri proses routing di sisi pelanggan. Provider hanya bertugas untuk menyediakan layanan data dengan menggunakan virtual point-to-point links yang dikenal dengan istilah Layer 2 Virtual Circuit.
Gambar 2.24 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.
73
Gambar 2.25 Peer-to-Peer VPN
2.9.3
Arsitektur dan Terminologi VPN MPLS
Pada arsitektur VPN MPLS, 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 MPLS. M odel VPN M PLS juga mencegah pengalamatan yang tumpang-tindih atau overlapping.
Domain jaringan VPN MPLS, seperti jaringan VPN tradisional, terdiri dari jaringan pelanggan dan provider. M odel jaringan VPN M PLS mirip dengan model peer-to-peer VPN. Bagaimanapun juga, traffic pelanggan terisolasi pada router PE yang sama yang menyediakan konektivitas ke dalam jaringan SP bagi banyak pelanggan. Komponen-komponen dari jaringan VPN MPLS dapat dilihat pada gambar 2.25.
74
Gambar 2.26 Arsitektur Jaringan VPN MPLS
Komponen-komponen utama arsitektur VPN M PLS adalah : 1. Jaringan pelanggan, biasanya merupakan wilayah kekuasaan pelanggan. Jaringan pelanggan untuk Customer A adalah CElA dan CE2-A bersama dengan peralatan-peralatan yang terdapat pada sisi 1 dan 2 Customer A. 2. Router CE, merupakan router yang terdapat pada jaringan pelanggan yang terhubung langsung dengan jaringan SP. Pada gambar 2.25, router-router CE Customer A adalah CEl-A dan CE2-A, dan router-router CE Customer B adalah CE1-B dan CE2-B. 3. Jaringan provider, merupakan wilayah kekuasaan provider yang
-terdiri dari router-router PE dan P.
Jaringan ini
mengontrol routing traffic antarsisi pelanggan. Pada gambar
75
2.25, jaringan provider terdiri dari router-router PE1, PE2, PI, P2, P3, dan P4. 4. Router PE, merupakan router yang terdapat pada jaringan provider yang terhubung langsung ke router CE. Pada gambar 2.25, PE1 dan PE2 adalah router PE. 5. Router P, merupakan router yang terdapat pada jaringan tulang punggung provider yang terhubung langsung baik dengan router PE maupun router P. Pada gambar 2.25, router PI, P2, P3, dan P4 adalah router P.
2.9.4
Model Routing Pada Jaringan VPN MPLS
Implementasi dari
VPN
M PLS
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 MPLSenabled untuk menjadi bagian dari domain VPN M PLS. Yang diperlukan
router
CE
hanyalah
routing
protocol
yang
memungkinkannya untuk menukar informasi routing IPv4 dengan router PE.
Pada implementasi VPN MPLS, router PE berfungsi banyak hal. Yang pertama, router PE harus bisa mengisolasi traffic pelanggan jika terdapat lebih dari satu pelanggan yang terhubung ke
76
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 2.27 Fungsionalitas Router PE
Router-router PE hanya bertugas dalam label switching paket paket. M ereka tidak membawa rute-rute VPN dan tidak ikut serta dalam routing VPN MPLS. Router-router PE menukar ruterute IPv4 dengan router-router CE menggunakan konteks
77
individual routing
protocol.
Untuk memungkinkan
jaringan
melayani banyak VPN pelanggan, multiprotocol BGP (M P-BGP) harus dikonfigurasi pada router-router PE untuk membawa ruterute pelanggan.
2.9.4.1 Virtual Routing dan 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 tabel 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 akan diasosiasikan dengan VRF harus bisa mendukung Cisco Express Forwarding (CEF). VRF berisi tabel routing IP sama dengan tabel routing IP global, sebuah tabel CEF, daftar interface-interface yang merupakan bagian dari VRF, dan sejumlah peraturan
78
yang membatasi pertukaran routing protocol pada routerrouter CE.
Gambar 2.28 Implementasi VRF Pada Router PE
2.9.4.2 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
79
MPLS. 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 routerrouter 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 AS, format dari nomor AS bisa digunakan.
Gambar 2.29 Route Distinguisher
2.9.4.3 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
80
memungkinkan lingkungan
penggunaan
pengalamatan VPNv4 pada
router VPN M PLS yang memungkinkan
overlapping pengalamatan dengan beberapa pelanggan.
2.9.4.4 Route Targets (RT)
Route Targets (RT) merupakan pengenal tambahan yang
digunakan
pada
domain
VPN
MPLS
yang
mengidentifikasikan keanggotaan VPN dari rute-rute yang dipelajari pada sisi tersebut. RT diimplementasikan dengan cara meag-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 disuntikkan ke BGP VPNv4, sebuah daftar atribut-atribut route target extended community diasosiasikan 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 format RD. Interaksi antara nilai-nilai RT dan RD pada domain VPN M PLS sebagai update diterjemahkan sebagai sebuah update M P-BGP.
81 2.9.4.5 Address Family (AF)
Sebuah Address Familv (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.
2.10
Quality of Service (QoS ) Quality of Service (QoS) adalah sebuah bagian integral dari jaringan-jaringan besar untuk memungkinkan pembedaan terhadap layananlayanan, serta untuk menentukan prioritas-prioitas terhadap berbagai kelaskelas traffic. Semakin
bertambahnya
penggunaan
teknologi
VoIP
oleh
perusahaan-perusahaan besar, keperluan untuk pembedaan layanan oleh provider telah menjadi hal yang sangat berarti. Pada skripsi ini, model QoS yang kami gunakan untuk diaplikasikan ke jaringan M PLS adalah model Differentiated Services (Diff-Serv). Langkah-langkah awal dalam pengimplementasian QoS adalah : 1. M embuat klasifikasi traffic berdasarkan kriteria predefined atau userdefined.
82
2. M engkonfigurasi QoS policies pada peralatan untuk setiap kelas-kelas yang belum atau telah didefinisi. 3. M engasosiasikan QoS policy/policies pada sebuah interface.
Pada model Diff-Serv, router dikonfigurasikan QoS policy yang bisa diimplementasikan pada sebuah kelas traffic. M ekanisme ini, di mana router mengklasifikasi
dan
kemudian
mengimplementasikan
QoS
policy
berdasarkan klasifikasi, sering disebut sebagai Per-Hop-Behavior (PHB) dari router.
2.10.1 Classification and Marking Klasifikasi adalah langkah awal dalam mengimplementasi QoS. Kriteria yang digunakan mengklasifikasi data adalah nilai dari IP Header, seperti rentang alamat IP, IP Precedence, DSCP, CoS, bit MPLS EXP.
Selain itu, router juga bisa melakukan marking terhadap
paket yang akan dipetakan ke kelas tertentu. Dalam proses marking, router akan mengasosiasikan paket sebuah parameter unik setelah pengidentifikasian kelas-kelas traffic. Parameter unik ini akan digunakan
oleh
router-router
seeara
berturut-turut
untuk
83
mengidentifikasi atau mengklasifikasi traffic. Pilihan-pilihan marking umum yang tersedia pada router-router dan switch-switch Cisco adalah IP Precedence, DSCP, CoS, bit ToS, gmp QoS, dan nilai MPLS EXP.
2.10.2 Hubungan antara IP Precedence, DS CP, dan ToS Pada gambar 2.29 menunjukkan header paket IP dengan 8bit field type of service (ToS). Field ToS banyak digunakan untuk menyediakan QoS pada jaringan IP. Namun, sejak munculnya model Diff-Serv, field ToS telah diganti dengan IP Precedence atau nilai DSCP.
Gambar 2.30 Header Paket IP
84
Urutan 3-bit pertama dari field ToS dipetakan ke nilai IP Precedence. Nilai-nilai predefined yang digunakan untuk mengidentifikasi IP Precedence dapat dilihat pada tabel 2.1.
Tabel 2.1 TabeL Nilai IP Precedence
Nilai-nilai IP Precedence yang paling penting dalam implementasi QoS adalah Critical, Flash Override, dan Flash. Pada umumnya Critical (5) digunakan untuk traffic VoIP atau traffic RealTime/Time-Sensitive, Flash Override (4) untuk traffic video, dan Flash (3) untuk traffic kelas data yang lebih tinggi. Pada umumnya, semua traffic lainnya dipetakan ke traffic best-effort atau routine (0).
DSCP adalah perluasan dari IP Precedence dan masih bisa dikodekan sebagai nilai ToS pada header IP. Nilai DSCP adalah IP Precedence ditambah dengan variabel Delay, Throughput, dan
85
Reliable. Pada implementasi DSCP, variabel delay dan throughput disebut drop probability. Nilai-nilai drop probability dapat dilihat pada tabel 2.2. Bit reliability, pada saat ini, tidak digunakan pada implementasi DSCP dan selalu diset 0. Nilai-nilai DSCP yang sering digunakan adalah kelas-kelas expedited forwarding (EF) dan assured forwarding (AF).
Tabel 2.2 Table Nilai Drop Probability
Pada gambar 2.31, kelas EF dipetakan secara langsung ke nilai 5 dari IP Precedence. Gambar 2.31 juga menunjukkan kelas AF di mana nilai 4 dari IP Precedence digunakan sebagai 3-bit teratas kelas AF.
86
Gambar 2.31 Kelas-Kel as DSCP
2.10.3 MPLS EXP Bit Marking Ketika menjelajah dari sebuah domain IP ke domain MPLS, IP QoS dapat dipetakan ke MPLS QoS dengan menggunakan bit M PLS LXP pada label-label M PLS. 3-bit MPLS EXP dipetakan satu per satu dengan 3-bit IP Precedence.
2.10.4
Congestion Management Congestion Management merupakan proses antrian paketpaket secara selektif pada router-router sehingga paket-paket
87
dengan prioritas yang lebih tinggi yang diasosiasikan ke sebuah kelas akan ditransmisikan terlebih dahulu ketika terjadi congestion. Strategi-strategi antrian yang tersedia adalah Priority Queuing (PQ), Custom Queuing (CQ), Weighted Fair Queuing (WFQ), Class-Based Weighted Fair Queuing (CBWFQ), Low Latency Queuing (LLQ), dan Modified and Weighted Deficit Round Robin (lianya pada Cisco 12000 series).
2.10.5
Congestion Avoidance Congestion Avoidance merupakan proses membuang paket-paket secara selektif berdasarkan antrian paket-paket yang terlebih dahulu mencapai 100% dari panjang antrian maksimal. Proses menjatuhkan semua paket-paket ketika antrian penuh disebut tail-drop.
M ekanisme yang digunakan untuk congestion avoidance disebut Weighted Random Early Detection (WRED), yang secara luas penggunaannya mengatasi masalah tail-drop pada sebuah router. Ketika antrian terjadi pada sebuah interface router, tail-drop terjadi per antrian ketika WRED tidak digunakan. Dengan adanya WRED, panjang antrian tidak akan pernah mencapai 100%, oleh karena itu, tail-drop tidak akan pernah terjadi. Kemungkinankemungkinan WRED yang berbeda juga dapat diasosiasikan pada
88
berbagai macam antrian pada sebuah interface yang memungkinkan penjatuhan yang berbeda atas paket-paket untuk setiap kelas yang diasosiasikan dengan sebuah antrian tertentu.
2.10.6
Traffic Policing and Shapping Proses memaksakan
sebuah peraturan dengan cara
membuang paket-paket berdasarkan sebuah sifat traffic yang diasosiasikan dengan sebuah kelas dapat dilakukan dengan menggunakan policing dan atau shapping. Pada umumnya, policing dan shapping adalah sama kecuali bahwa policing menjatuhkan semua paket yang tidak menyesuaikan diri dengan sebuah policy sedangkan shapping terhadap paket-paket yang tidak menyesuaikan diri dengan sebuah policy QoS. Oleh karena itu, policing merupakan sebuah prosedur agresif di mana semua paket yang melampaui batasan bandwidth tertentu akan dijatuhkan.
2.10.7
Mekanisme QoS M ekanisme QoS yang dapat dilakukan pada sebuah paket, juga disebut sebagai PHB, bisa terdiri dari fungsi-fungsi berikut ini:
1.
Classification
2.
Marking
3.
Congestion Management - Queuing
4.
Congestion Avoidance - Selective Dropping
89
5.
Traffic Policing and Shopping
Gambar 2.32 Mekanisme QoS
Seperti yang terlihat pada gambar 2.33, classification dan marking pada dasarnya dilakukan pada ingress. Pada beberapa kasus, classification bisa juga dilakukan pada egress. Congestion management, avoidance, dan traffic shapping dan policing biasanya dilakukan pada egress. Perhatikan bahwa policing juga dapat dilakukan
pada
ingress,
tetapi
shapping
tidak
bisa
dimplementasikan pada ingress.
90
2.10.8
MPLS QoS Operating Modes Banyak
cara
yang
bisa
digunakan
untuk
mengimplementasi QoS pada jaringan M PLS. Hal ini disebut dengan MPLS QoS tunnel modes of operation. Pada implementasi QoS pada M PLS terdapat beberapa kondisi, antara lain : 1.
IP2M PLS – kondisi di mana paket bergerak dari domain IP ke domain MPLS.
2.
MPLS2M PLS – kondisi di mana paket bergerak dalam domain MPLS. Kondisi ini terdiri dari kondisi push, swap, dan pop.
3.
MPLS2IP – kondisi
di mana paket bergerak dari domain
MPLS ke domain IP.
