BAB 2 LANDASAN TEORI

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1 Jaringan Komputer

Odom (2005, hal: 5) menyatakan bahwa jaringan komputer adalah kombinasi perangkat keras, perangkat lunak, dan pengkabelan (cabling), yang memungkinkan berbagai komputer berkomunikasi satu sama lain.

Dalam suatu jaringan komputer, terjadi sebuah proses komunikasi antar entiti atau perangkat yang berlainan sistemnya. Entiti atau perangkat ini adalah segala sesuatu yang mampu menerima dan mengirim. Untuk berkomunikasi mengirim dan menerima antara dua entiti dibutuhkan pengertian di antara kedua belah pihak. Pengertian ini lah yang dikatakan sebagai protokol. Jadi protokol adalah himpunan aturan-aturan main yang mengatur komunikasi data. Protokol mendefinisikan apa yang dikomunikasikan bagaimana dan kapan terjadinya komunikasi.

2.2 Model OSI Model OSI disusun atas 7 lapisan; fisik (lapisan 1), data link (lapisan 2), network (lapisan 3), transport (lapisan 4), session (lapisan 5), presentasi (lapisan 6), dan aplikasi (lapisan 7).

Universitas Sumatera Utara

Gambar 2.1 Model OSI (Team, Cisco. 2003)

Gambar 2.2 Model OSI (encapsulation) (Team, Cisco. 2003)

2.3 Model TCP/IP

Protokol TCP/IP hanya dibuat atas empat lapisan saja: Network Access, Internet, Transport, dan Application.


Gambar 2.3 Model TCP/IP (Team, Cisco. 2003)

Beberapa protokol yang sering digunakan pada lapisan application:

a. File Transfer Protocol (FTP) b. Hypertext Transfer Protocol (HTTP) c. Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) d. Domain Name System (DNS) e. Trivial File Transfer Protocol (TFTP)

Beberapa protokol yang umumnya berada pada lapisan transport:

a. Transport Control Protocol (TCP) b. User Datagram Protocol (UDP)

Protokol utama dari lapisan internet adalah Internet Protocol (IP). Sementara lapisan network access dibutuhkan untuk membuat hubungan fisik (physical link).


Gambar 2.4 Fungsi TCP/IP (Team, Cisco. 2003)

Data yang dikirim dalam jaringan akan dipecah sesuai dengan fungsi masingmasing lapisan, sehingga dapat melalui media transmisi.

Gambar 2.5 Encapsulation pada lapisan TCP/IP (Team, Cisco. 2003)


2.4 Perangkat Jaringan (Network Device)

Perangkat jaringan digunakan untuk memenuhi kebutuhan suatu jaringan komputer.

Gambar 2.6 Simbol-simbol yang digunakan dalam jaringan (Team, Cisco. 2003)

a. Repeater

Repeater bekerja pada level physical layer dalam model jaringan OSI. Tugas utama repeater adalah menerima sinyal dari kabel LAN yang satu dan memancarkannya kembali ke kabel LAN yang lain.

b. Hub

Hub merupakan repeater dengan banyak port (multiport).

c. Bridge

Bridge bekerja pada level data link layer pada model jaringan OSI. Bridge fungsinya sama dengan repeater, tetapi bridge lebih cerdas dan fleksibel. Karena bridge bekerja pada level data link layer. bridge mampu mempelajari


alamat MAC setiap device yang tersambung dengannya dan mampu mengatur alur frame berdasarkan alamat tadi.

d. Router

Router memiliki kecerdasan yang lebih tinggi daripada bridge. Router beroperasi di lapisan 3 OSI, melakukan keputusan berdasarkan alamat jaringan. Dua fungsi utama dari router adalah memilih rute terbaik dan sebagai switching paket-paket data ke inetrface yang dituju..

Gambar 2.7 Router (Team, Cisco. 2003)

e. Switch

Switch merupakan perangkat bridge dengan banyak port (multiport), dipandang sebagai perangkat lapisan 2 pada lapisan OSI. Switch dapat menangani beberapa sambungan sekaligus pada saat yang bersamaan.

Hubungan perangat jaringan dengan lapisan-lapisan OSI dapat dilihat pada gambar 2.8 :

Gambar 2.8 Hubungan perangkat jaringan dengan lapisan-lapisan OSI


2.5 Routing

Hal pertama yang pelu diketahui oleh router adalah berapa banyak jumlah port yang dimilikinya dan apa tipe-tipenya. Informasi ini biasanya diketahui secara otomatis oleh sistem operasi router, dan tidak membutuhkan konfigurasi. Gambar 2.9 memperlihatkan sebuah router yang memiliki satu antarmuka Ethernet, satu antarmuka Token ring, dan satu antarmuka ISDN (Integrated Services Digital Network). Untuk mengidentifikasi antarmuka-antarmuka ini, tipe antarmuka biasanya disingkat menjadi satu atau dua huruf, kemudian diikuti angka yang mengindikasikan urutan antarmuka diantara antarmuka-antarmuka yang bertipe sama. Karena pada sebagian besar router nomor urutan port dimulai dari 0, ketiga ID antarmuka di dalam gambar 2.9 adalah e0, to0, dan bri0.

Informasi berikutnya yang harus diketahui oleh router adalah alamat host dan alamat IP dari masing-masing port. Konfigurasi alamat-alamat ini hampir selalu dilakukan secara manual (alamat IP dan subnet mask). Dalam gambar 2.9, antarmuka ethernet0 (e0) diberi alamat IP 10.1.1.1/24 dan antarmuka tokenring0 (to0) diberi alamat IP 10.1.2.5/24. Seluruh informasi ini secara kolektif disebut sebagai Network Layer Reachability Information (NLRI).

Gambar 2.9 Antarmuka router


2.5.1 Tabel Routing

Setelah router mengetahui informasi diatas, router akan menggabungkan informasi tersebut untuk membentuk entri-entri sebuah tabel. Tabel ini berada didalam memori router dan biasanya disebut sebagai tabel Routing. Tabel ini setidaknya memiliki dua field : Alamat jaringan dan hop berikutnya, yang dapat berupa ID sebuah antarmuka, semisal e0 dan bri0, atau alamat IP sebuah simpul tetangga. Setiap entri di dalam tabel disebut sebagai sebuah rute. Oleh karena itu, router pada gambar 2.9 akan memiliki kedua rute seperti yang tertera pada tabel 2.1 dalam tabel routingnya:

Tabel 2.1 Tabel Routing pada router A Alamat Jaringan

Subnet Mask

Hop Berikutnya

10.1.1.0

255.255.255.0

e0

10.1.2.0

255.255.255.0

to0

Tabel Routing ini berfungsi menampung semua NLRI yang diketahui oleh router, sehingga router hanya perlu merujuk ke satu tempat saja untuk menentukan ke mana sebuah paket harus dikirimkan. Di dalam sebuah jaringan yang berukuran besar, tabel ini dapat menjadi cukup panjang. Tabel diatas memperlihatkan informasi minimum yang harus tersedia untuk melaksanakan proses Routing. Dalam praktiknya, tabel Routing memuat jauh lebih banyak field dari pada yang diperlihatkan disini.

2.5.2 Proses Routing

Hal berikutnya yang harus diketahui router adalah bagaimana mengidentifikasikan alamat tujuan paket-paket. Untuk mengetahui ke alamat mana paket-paket ditujukan, router harus membaca header IP setiap paket yang melewatinya, header IP memuat sebuah field alamat tujuan dan berbagai field lainnya. Nilai yang tertera pada field alamat tujuan adalah alamat IP dari terminal yang menjadi tujuan paket.


Setelah router membaca field alamat IP tujuan di dalam paket, router akan membandingkannya dengan semua nilai alamat yang ada di dalam tabel Routing-nya. Ketika router menemukan alamat IP di mana perangkat tujuan berada, router akan meneruskan paket tersebut ke antarmuka yang sesuai.

Sebagai contoh, perhatikan kembali gambar 2.9. Apabila router menerima sebuah paket dari antarmuka e0, dengan alamat tujuan 10.1.2.30, router akan mencari sebuah rute yang menuju ke alamat tersebut di dalam tabel Routing-nya. Ketika rute ke jaringan 10.1.2.0 berhasil ditemukan, router akan meneruskan paket itu ke antarmuka to0.

Meskipun proses ini terlihat cukup sederhana, perhatikan Gambar 2.10.

Gambar 2.10 Jaringan dengan dua rute dan dua antarmuka

Dengan jaringan seperti diatas, tabel Routing untuk router A akan terlihat seperti tabel 2.2.


Tabel 2.2 Tabel Routing untuk router A Alamat Jaringan Subnet Mask

Hop Berikutnya

10.1.1.0

255.255.255.0

e0

10.1.2.0

255.255.255.0

to0

Tabel Routing untuk router B akan terlihat seperti tabel 2.3 :

Tabel 2.3 Tabel Routing untuk router B Alamat Jaringan

Subnet Mask

Hop berikutnya

10.1.2.0

255.255.255.0

to0

10.1.3.0

255.255.255.0

to1

Bila sebuah paket yang ditujukan ke alamat 10.1.3.15 tiba di antarmuka Ethernet (e0) router A, maka router A akan mencari didalam tabel routingnya, dan mendapatkan bahwa rute menuju ke terminal 10.1.3.15 tidak ada di dalam tabel Routing-nya. Router akan mengirim sebuah ICMP (Internet Control Message Protocol) unreachable ke alamat IP (internet Protocol) pengirim paket tersebut, meskipun alamat jaringan 10.1.3.0 jelas-jelas ada di dalam tabel Routing milik router B.

Tentu saja, permasalahannya adalah router A belum dikonfigurasikan untuk mengetahui alamat tersebut. Salah satu solusi sederhana untuk masalah ini adalah dengan menambahkan secara manual rute menuju jaringan 10.1.3.0 ke dalam tabel Routing router A. Untuk mengirim paket-paket ke jaringan 10.1.3.0, router A harus mengirim paket-paket data ke alamat 10.1.2.5, yang adalah antarmuka to0 milik router B. Selebihnya router B yang akan meneruskan paket tersebut ke tujuannya. Setelah konfigurasi ini, tabel Routing milik router A terlihat seperti tabel 2.4.


Tabel 2.4 Tabel Routing router A setelah dikonfigurasi Alamat Jaringan

Subnet Mask

Hop berikutnya

10.1.1.0

255.255.255.0

e0

10.1.2.0

255.255.255.0

to0

10.1.3.0

255.255.255.0

10.1.2.5

Dengan demikian, paket-paket yang dikirimkan dari jaringan 10.1.1.0 dapat mencapai jaringan 10.1.3.0, namun perhatikanlah bahwa sekarang akan ditanggapi dengan sebuah pesan Request Timed Out, dan bukannya pesan Network Unreachable atau pesan paket sukses diterima. Bila diperhatikan sebuah terminal di alamat 10.1.1.100 yang berusaha mengirimkan sebuah paket PING (Packet Internet Groper) ke terminal lain di alamat 10.1.3.100. Ketika paket PING mencapai router A, router akan mencari alamat jaringan yang sesuai di dalam tabel Routing-nya dan kemudian meneruskan paket itu ke alamat 10.1.2.5 (antarmuka to0 router B). Ketika router B menerima paket, router B akan mencari di dalam tabel Routing-nya mendapatkan alamat 10.1.3.0, dan meneruskan paket tersebut ke antarmuka token ring-nya yang kedua (to1). Dari antarmuka ini paket diteruskan ke alamat terminal 10.1.3.100.

Ketika terminal 10.1.3.100 menerima pesan PING Echo Request, maka terminal tersebut akan menanggapinya dengan sebuah pesan Echo Reply ke alamat 10.1.1.100. Paket ini terlebih dahulu dikirmkan ke alamat 10.1.3.1. Ketika router B menerima paket, router B tidak mengetahui rute ke alamat 10.1.1.100 dan akan menanggapinya dengan pesan ICMP Network Unreachable ke 10.1.3.100.

Hal ini

dikarenakan 10.1.3.100 adalah alamat pengirim yang tertera di dalam header IP paket ICMP Echo Reply. Akan tetapi, sementara kejadian ini berlangsung terminal 10.1.1.100 yang pada awalnya mengirimkan Echo Request tidak menerima pemberitahuan error apapun. Terminal 10.1.1.100 terus menunggu, dan ketika perhitungan timer-nya berakhir terminal menampilkan pesan eror Request Timed Out.

Dengan demikian, dapat dilihat bahwa konfigurasi memang harus dilakukan pada kedua router (router A dan router B). Sayangnya pada jaringan-jaringan masa


kini router biasanya memiliki ratusan bahkan ribuan entri di dalam tabel Routing-nya. Situasi ini menjadikan konfigurasi secara manual tidak praktis. Lebih jauh lagi, untuk mempertahankan kehandalannya, sebagian besar jaringan menerapkan teknik redudansi (dimana terdapat beberapa rute yang berbeda menuju ke satu tujuan yang sama) sehingga berpotensi menimbulkan permasalahan looping tanpa akhir. Untuk mengatasi semua kendaa ini digunakanlah protokol Routing (Tittel, Ed, 2004.).

2.5.3 Protokol Routing

Protokol Routing pada dasarnya adalah metode-metode yang digunakan oleh router untuk saling mengkomunikasikan informasi NLRI. Dengan demikian, sebuah router dapat menginformasikan rute-rute yang diketahuinya kepada router-router lain yang terhubung. Tujuan-tujuan penggunaan protokol Routing adalah:

a. Menyederhanakan proses manajemen jaringan karena alamat-alamat yang dicapai dapat segera diketahui secara otomatis.

b. Menemukan rute-rute “bebas loop” didalam jaringan.

c. Menetapkan rute “terbaik” di antara beberapa pilihan yang tersedia.

d. Memastikan bahwa semua router yang ada didalam jaringan “menyetujui” rute-rute terbaik yang telah ditetapkan.

Terdapat banyak protokol Routing yang digunakan dewasa ini, dengan kelebihan dan kekurangannya masing-masing. Sebagian di antaranya adalah standar terbuka (open standard) yang dikelola oleh badan-badan standar internasional, seperti IETF dan ISO, dan sebagian lainnya adalah standar proprieter (proprietary standard) yang kepemilikannya dikuasai oleh perusahaan-perusahaan swasta. Akan tetapi, semua protokol ini menyediakan suatu mekanisme bagi router untuk berkomunikasi satu sama lain, sehingga NLRI dapat terkumpul secara lengkap, selanjutnya diolah


dan digunakan untuk menentukan rute-rute terbaik di dalam jaringan serta mengatasi berbagai potensi looping.

Untuk dapat

memilih rute yang terbaik,

protokol-protokol Routing

menyandarkan keputusannya pada perhitungan metrik. Metrik adalah sebuah nilai numerik yang merepresentasikan tingkat prioritas atau preferensi sebuah rute, terhadap rute-rute lainnya yang menuju ke satu tujuan yang sama. Metrik dapat dihitung berdasarkan berbagai faktor yang berbeda, yaitu: hop, Bandwidth, delay, reliability, dan load.

Kondisi dimana semua router di dalam jaringan dapat mencapai “kesepakatan” bulat dalam menentukan rute terbaik, berarti dapat dikatakan jaringan dalam keadaan konvergen.

Protokol Routing dapat dikelompokkan berdasarkan prilaku routingnya, terdapat dua metode Routing yang utama, yaitu distance vector, dan link-state. Keduanya menggunakan algoritma-algoritma yang berbeda, memanfaatkan informasi rute yang berbeda, menggunakan metode komunikasi antar router yang sama sekali berbeda, dan menerapkan perhitungan metrik yang berbeda juga. Contoh routing protokol: Routing Information Protocol (RIP), Interior Gateway Routing Protocol (IGRP), Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP), Open Shortest Path First (OSPF), Border Gateway Protocol (BGP).

1. Dasar RIP diterangkan dalam RFC 1058, dengan karakteristik sebagai berikut: a. Routing protokol distance vector. b. Metric berdasarkan jumlah lompatan (hop count) untuk pemilihan jalur. c. Jika hop count lebih dari 15, paket dibuang. d. Update routing dilakukan secara broadcast setiap 30 detik.

2. IGRP adalah protokol routing yang dibangun oleh Cisco, dengan karakteristik sebagai berikut: a. Protokol routing distance vector.


b. Menggunakan composite metric yang terdiri atas bandwidth, load, delay dan reliability. c. Update routing dilakukan secara broadcast setiap 90 detik.

3. OSPF menggunakan protokol routing link-state, dengan karakteristik sebagai berikut: a. Protokol routing link-state. b. Merupakan open standard protokol routing yang dijelaskan di RFC 2328. c. Menggunakan algoritma SPF untuk menghitung cost terendah. d. Update routing dilakukan secara floaded saat terjadi perubahan topologi jaringan.

4. EIGRP menggunakan protokol routing enhanced distance vector, dengan karakteristik sebagai berikut: a. Menggunakan protokol routing enhanced distance vector. b. Menggunakan cost load balancing yang tidak sama. c. Menggunakan algoritma kombinasi antara distance vector dan linkstate. d. Menggunakan Diffusing Update Algorithm (DUAL) untuk menghitung jalur terpendek. e. Update routing dilakukan secara multicast menggunakan alamat 224.0.0.10 yang diakibatkan oleh perubahan topologi jaringan.

5. Border Gateway Protocol (BGP) merupakan routing protokol eksterior, dengan karakteristik sebagai berikut: a. Menggunakan routing protokol distance vector. b. Digunakan antara ISP dengan ISP dan client-client. c. Digunakan untuk merutekan trafik internet antar autonomous system.


2.5.3.1 Distance Vector

Algoritma Routing distance vector secara periodik mengirimkan tabel Routing dari router ke router dimana router-router tersebut saling berhubungan. Tabel Routing yang diterima akan di-update oleh router yang menerimanya. Algoritma distance vector juga disebut dengan algoritma Bellman-Ford.

Setiap router menerima tabel Routing dari router tetangga yang terhubung langsung dengannya. Pada gambar 2.11 digambarkan konsep kerja dari distance vector.

Gambar 2.11 Konsep Distance Vector (Team, Cisco. 2003)

Router B menerima informasi dari Router A. Router B menambahkan nomor distance vector, seperti jumlah hop. Router B melewatkan tabel Routing baru ini ke router-router tetangganya yang lain, yaitu Router C. Proses ini akan terus berlangsung untuk semua router.

Algoritma ini mengakumulasi jarak jaringan (berdasarkan hop) sehingga dapat digunakan untuk memperbaiki Database informasi mengenai topologi jaringan.

Setiap router yang menggunakan distance vector ini, pertama kali akan mengidentifikasi router-router tetangganya. Interface yang terhubung langsung ke


router tetangganya mempunyai distance 0. Router yang menerapkan distance vector dapat menentukan rute terbaik untuk menuju ke jaringan tujuan berdasarkan informasi yang diterima dari tetangganya. Router A mempelajari jaringan lain berdasarkan informasi yang diterima dari router B. Masing-masing router lain di dalam tabel Routing-nya mempunyai akumulasi distance vector untuk melihat sejauh mana jaringan yang akan dituju (Team, Cisco. 2003). Seperti yang dijelaskan oleh gambar 2.12.

Gambar 2.12 Jaringan Distance vector Discovery (Team, Cisco. 2003)

Salah satu protokol Routing distance vector adalah RIP (Routing information Protocol).


2.5.3.1.1 Routing Loops

Protokol Routing jenis distance vector mengikuti semua perubahan pada jaringan komputer (internetwork) dengan melakukan broadcast update Routing yang periodik, di mana broadcast ini diarahkan keluar dari semua interface-nya yang aktif. Broadcast ini mencakup tabel Routing yang lengkap. Dan jika ada kejadian sebuah network putus, masalah dapat terjadi. Ditambah lagi, convergence yang lambat dari protokol Routing jenis distance vector dapat berakibat pada tabel Routing yang tidak konsisten dan apa yang disebut Routing Loops.

Routing Loops dapat terjadi karena semua router tidak ter-update secara serentak atau tidak bersamaan. Pada gambar 2.13, interface network 5 gagal. Semua router mengetahui tentang network 5 dari router E. Router A pada tabel routingnya, memiliki sebuah jalur ke network 5 melalui router B.

Gambar 2.13 Routing Loop

Ketika router 5 gagal, router E memberitahu router C, ini menyebabkan router C menghentikan Routing ke network 5 melalui router E. Tetapi router A, router B, dan router D tidak tahu tentang gagalnya network 5 ini. Sehingga router-router ini tetap mengirimkan informasi update keluar. Router C pada akhirnya akan mengirimkan update dari tabel routingnya keluar dan mnyebabkan router B menghentikan Routing ke network 5, tetapi router A dan router D masih belum ter-update. Bagi router A dan router D, network 5 masih tersedia melalui router B dengan metric 3.

Masalah terjadi ketika router A mengirimkan keluar sebuah pesan yang selalu dikirimkannya setiap 30 detik. Yaitu yang berbunyi, “Halo, saya masih disini, berikut adalah link-link yang saya ketahui”, dimana termasuk kemampuannya mencapai


network 5 melalui router B. Ketika router B dan router D menerima berita bahwa network 5 dapat dicapai dari router A, maka router-router ini akan mengirimkan informasi ke router lain bahwa network 5 masih tersedia melalui router A. Setiap paket yang ditujukan untuk network 5 akan pergi ke router A, lalu router B, dan karena tabel Routing di router B ter-update dengan informasi bahwa network 5 dapat dicapai melalui router A, maka paket tersebut akan dikirimkannya kembali ke router A. Inilah yang disebut Routing Loop.

2.5.3.1.2 Jumlah Hop Maksimum

Masalah Routing Loop disebabkan oleh informasi yang salah, yang dikomunakasikan dan disebarkan ke seluruh jaringan (internetwork). Masalah ini dapat diselesaikan dengan mendefinisikan sebuah jumlah hop maksimum. RIP mengizinkan jumlah hop sampai 15, jadi apa pun yang memerlukan 16 hop akan dianggap tidak terjangkau (unreachable). Dengan kata lain, setelah loop yang terdiri dari 15 hop, network 5 pada gambar 2.13 akan dianggap down atau mati.

Meskipun ini sebuah solusi yang dapat dikerjakan, cara ini tidak dapat menghilangkan Routing Loop itu sendiri. Pakt masih tetap akan berjalan didalam loop, tetapi paket tersebut tidak akan berjalan terus tanpa pengecekan, mereka akan berputar-putar sebanyak 16 kali dan kemudian stop.

2.5.3.1.3 Split Horizon

Solusi lain untuk masalah Routing Loop adalah yang disebut split horizon. Hal ini mengurangi informasi Routing yang salah dan mengurangi overhead (waktu pemrosesan) pada sebuah network yang distance vector dengan cara menegakkan peraturan bahwa informasi itu diterma.


Dengan kata lain, protokol Routing membedakan dari interface mana sebuah rute network dipelajari, dan protoko Routing tidak akan mengumumkan rute tersebut kembali ke interface yang sama.

2.5.3.1.4 Route Poisoning

Cara lain untuk menghindari masalah-masalah yang disebabkan oleh update dengan informasi yang salah (Routing Loop) adalah dengan apa yang disebut Route Poisoning. Sebagai contoh, dapat dilihat pada gambar 2.13 ketika network 5 mati(down), router E akan mengawali Routing poisoning dengan cara mangirimkan pengumuman bahwa network 5 memiliki jumlah hop 16, atau tidak terjangkau. Poisoning ini untuk menjaga router C agar tidak menerima update yang tidak benar tentang rute ke network 5. Ketika router C menerima sebuah Route Poisoning dari router E, router C akan mengirimkan sebuah update, yang disebut poison reverse, kembali ke router E. ini memastikan agar semua rute disegmen tersebut telah menerima informasi tentang rute yang telah diracuni(poison) tersebut.

Route Poisoning dan split horizon menciptakan sebuah network distance vector yang lebih tangguh dan dapat diandalkan, dibandingkan dengan network yang tidak menggunakannya. Kedua teknik ini sangat baik dalam mencegah loop.

2.5.3.2 Link-State

Algoritma link-state juga dikenal dengan algoritma Dijkstra atau algoritma Shortest Path First (SPF). Algoritma Dijkstra adalah algoritma yang digunakan untuk menghitung jarak terpendek dari suatu simpul ke simpul yang lain pada kelompok protokol link-state, misalnya OSPF.

Algoritma distance vector memiliki informasi yang tidak spesifik tentang jarak antar jaringan dan tidak mengetahui jarak router. Sedangkan algortima link-state


memperbaiki pengetahuan dari jarak router dan bagaimana mereka saling terkoneksi. Fitur-fitur yang dimiliki oleh Routing link-state yaitu:

a. Link State Advertisement (LSA) adalah paket kecil dari informasi Routing yang dikirim antar router.

b. Topological Database adalah kumpulan informasi yang di dapat dari LSALSA.

c. Algoritma SPF adalah perhitungan yang dilakukan pada Database yang menghasilkan pohon SPF.

d. Tabel Routing adalah daftar rute dan interface.

Gambar 2.14 Konsep Link-State (Team, Cisco. 2003)

Router LSA,

yang berada dalam internetwork (jaringan) melakukan pertukaran

tentang informasi yang mereka miliki. Masing-masing router membangun

Database topologi yang berisi informasi LSA yang diberikan kepadanya.

Algoritma SPF mengkalkulasi jaringan yang dapat membangun topologi

dicapai. Router

logika ini sebagai pohon (tree), dengan router itu sendiri

sebagai root-nya. Topologi ini berisi semua rute-rute yang mungkin ke setiap jaringan


yang berada dalam jaringan yang memakai protokol link-state. Router kemudian menggunakan SPF untuk memperpendek rute-rute ini. Router tersebut mendaftarkan rute-rute dan interface-interface terbaik ke jaringan-jaringan yang dapat dituju di dalam tabel Routing (Team, Cisco. 2003).

Protokol ini menggunakan paket hello yang dikirim secara periodik untuk maintain jaringan dari perubahan yang terjadi. Router-router mengirimkan paket hello ke seluruh jaringan yang terhubung secara periodik, jika paket tidak terdengar maka jaringan dianggap down (defaultnya 4 kali periode paket hello).

2.6 RIP (Routing Information Protocol)

RIP adalah sebuah Routing protocol jenis distance-vector sejati. RIP mengirimkan Routing tabel yang lengkap ke semua interface yang aktif setip 30 detik. RIP hanya menggunakan jumlah hop untuk menentukan cara terbaik ke sebuah network remote, tetapi RIP secara default memiliki sebuah nilai jumlah hop maksimum yang diizinkan, yaitu 15, yang berarti nilai 16 dianggap tidak terjangkau (unreachable). RIP bekerja dengan baik di network-network yang kecil, tetapi RIP tidak efisien pada networknetwork besar atau pada network-network banyak router terpasang.

RIP versi satu mengunakan classful Routing, yang berarti semua alat di network harus menggunakan subnet mask yang sama. Ini karena RIP versi satu tidak mengirimkan update dengan informasi subnet mask di dalamnya. RIP versi dua menyediakan sesuatu yang disebut prefix Routing, dan bisa mengirimkan infoemasi subnet mask bersama dengan update-update rute, dan ini disebut classless Routing. Pada tugas akhir ini hanya akan membahas RIP versi satu.

2.6.1 RIP Timer

RIP mengunakan tiga jenis timer yang berbeda untuk mengatur unjuk kerjanya.


a. Rute update timer

Timer ini menset interval (biasanya 30 detik) update Routing, di mana router mengirimkan sebuah copy yang lengkap dari Routing tabel-nya ke semua router tetangga.

b. Rute invalid timer

Timer ini menentukan jangka waktu yang harus dilewatkan (180 detik) sebelum sebuah router menentukan bahwa suatu rute menjadi tidak valid. Kesimpulan bahwa sebuah rute tidak valid akan dibuat jika router tidak mendengar update apapun tentang suatu rute tertentu selama periode waktu ini. Ketika itu terjadi, router akan mengirimkan update kesemua router tetangga untuk memberitahu bahwa rute itu sudah tidak valid.

c. Holddown timer

Timer ini menset lamanya waktu informasi Routing ditahan. Router akan masuk ke status yang disebut holddown state jika sebuah paket update yang diterima menunjukan bahwa rute tidak terjangkau. Ini akan berlanjut sampai sebuah paket update diterima dengan sebuah metric yang lebih baik atau sampai holddown timer habis (expired). Default-nya adalah 180 detik.

d. Rute flush timer

Timer ini menset waktu suatu rute menjadi tidak valid dan penghapusannya dari Routing tabel (240 detik). sebelum rute dihapus dari tabel Routing, router memberitahu router tetangganya tentang rute yang akan mati itu. Nilai dari rute invalid timer harus lebih kecil dari pada nilai rute flush timer. Hal ini akan memberi cukup waktu pada router untuk memberitahu router tetangganya tentang router yang tidak valid sebelum tabel Routing local di-update.


2.7 OSPF (Open Shortest Path First)

OSPF adalah sebuah Routing protocol standard terbuka yang telah diimplementasikan oleh sejumlah besar vendor jaringan, OSPF bekerja dengan sebuah algoritma Dijkstra. Pertama, sebuah pohon rute terpendek (shortest path tree) akan dibangun , dan kemudian Routing tabel akan diisi dengan rute-rute terbaik yang dihasilkan dari pohon tersebut. OSPF melakukan converge dengan cepat, OSPF mendukung multiple rute dengan cost (biaya) yang sama, ke tujuan yang sama. Berguna untuk melihat bagaimana OSPF dibandingkan dengan protocol distance-vector yang lebih tradisional seperti RIPv1. Tabel 2.5 memberikan perbandingan dari kedua protocol tersebut.

Tabel 2.5 Perbandingan OSPF dan RIPv1 Karakteristik

OSPF

RIPv1

Jenis protokol

Link-state

Distance-vector

Dukungan classless

Ya

Tidak

Dukungan VLSM

Ya

Tidak

Auto summarization

Tidak

Ya

Manual summarization

Ya

Tidak

Penyebaran rute

Tidak periodik

Periodic

Metric rute

Bandwidth

Hop

Batas rute hop

Tidak ada

15

Konvergensi

Cepat

Lambat

Network hierarkis

Ya (menggunakan area)

Tidak

Penghitungan rute

Dijkstra

Bellman-Ford

OSPF memiliki banyak fitur lain di luar dari yang ada di tabel 2.5, dan semuanya memberi kontribusi pada sebuah protocol yang cepat, scalable, dan kuat, yang dapat diterapkan secara aktif pada ribuan Network.

OSPF dapat dirancang dengan cara hierarki, yang pada dasarnya berarti bahwa dapat memisahkan jaringan yang lebih besar menjadi jaringan-jaringan yang lebih kecil yang disebut area. Ini adalah rancangan hierarki, antara lain:


a. Untuk mengurangi overhead (waktu pemrosesan) Routing. b. Untuk mempercepat convergence. c. Untuk membatasi ketidak stabilan network di sebuah area.

Ini tidak membuat mengkonfigurasikan OSPF lebih mudah, tetapi malah menjadi lebih banyak dan sulit. Gambar 2.14 menunjukkan sebuah rancangan sederhana OSPF. Perhatikan bahwa setiap router terhubung ke backbone-yang disebut area 0, atau area backbone. OSPF harus memiliki sebuah area 0, dan semua router harus terhubung ke area ini jika memungkinkan, tetapi router-router yang menghubungkan area-area lain ke backbone di dalam sebuah AS disebut Area border routers (ABRs). Meskipun demikian, paling sedikit satu interface harus berada di area 0.

OSPF bekeja di dalam sebuah autonomous system, tetapi dapat juga menghubungkan banyak autonomous system bersama. Router yang menghubungkan beberapa AS bersama disebut sebuah Autonomous system Boundary Router (ASBR).

Sebaiknya diciptakan area-area network lain untuk membantu mengurangi update rute hingga minimum, dan menjaga masalah-masalah untuk tidak menyebar ke seluruh network.

Gambar 2.15 Rancangan sederhana OSPF (Lammle, Todd. 2007)


2.7.1 Terminologi OSPF

Bayangkan bagaimana tantangannya jika diberikan sebuah peta dan kompas tetapi tidak memiliki pengetahuan tentang barat atau timur, Utara atau selatan, sungai atau gunung, danau atau gurun. Mungkin tidak akan bertahan lama mengunakan alat-alat tersebut tanpa memiliki pengetahuan yang disebutkan di atas. Berikut ini adalah istilah-istilah penting OSPF :

a. Link

Sebuah link adalah sebuah network atau sebuah interface router yang ditempatkan pada sebuah network. Ketika sebuah interface ditambahkan ke proses OSPF, ia dianggap oleh OSPF sebagai sebuah link. Link ini, atau interface, akan memiliki informasi status yang berkaitan dengannya (status hidup atau mati) dan memiliki satu atau lebih alamat IP.

b. Router ID

Router ID (RID) adalah sebuah alamat IP yang digunakan untuk mengindetifikasi router. Router cisco memilih menggunakan Router ID dengan menggunakan alamat ID dengan menggunakan alamat IP tertinggi dari semua interface loopback yang dikonfigurasi. Jika tidak ada interface loopback yang terkonfigurasi dengan alamat-alamat IP, OSPF akan memilih alamat IP tertinggi dari semua interface-interface fisik yang aktif.

c. Neighbors

Neighbors adalah dua atau lebih router yang memiliki sebuah interface pada sebuah network yang sama, seperti dua router yang terhubung pada sebuah link serial point-to-point.


d. Adjacency

Adjacency atau kedekatan adalah sebuah hubungan antara dua buah router OSPF yang mengizinkan pertukaran langsung dari update-update rute. OSPF cukup pemilih dalam hal berbagi informasi Routing, OSPF membagi rute-rute secara langsung hanya dengan tetangga juga yang telah menetapkan hubungan adjacency tersebut. Dan tidak semua tetangga akan menjadi adjacent-ini bergantung pada jenis network dan konfigurasi dari router-router yang terlibat.

e. Neighborship Database

Neighborship Database adalah sebuah daftar dari semua router OSPF di mana paket Hello dari router tersebut sudah terlihat. Berbagai detail router di dalam neighborship Database.

f. Topology Database

Topolagy Database mengandung informasi dari semua paket Link State Advertisement (LSA) yang telah diterima untuk sebuah area. Router menggunakan informasi dari Topology Database sebagai input ke dalam Algoritma Dijkstra yang menghitung rute terpendek ke semua network.

g. Link State Advertisement

Link State Advertisement (LSA) adalah sebuah paket data OSPF yang mengandung informasi Link-State dan informasi Routing yang dibagi di antara router-router OSPF. Sebuah router OSPF akan bertukar paket-paket LSA hanya dengan router-router di mana ia telah menetapkan Adjacency.

h. Designated Router

Sebuah Designated Router (DR, atau Router yang dipilih), dipilih ketika Router-router OSPF terhubung ke network multi-akses yang sama. Network


multi-akses adalah network - network yang memiliki penerima yang banyak. Sebuah contoh utama network multiakses adalah LAN Ethernet. Untuk meminimalkan jumlah adjacency yang terbentuk, sebuah DR dipilih untuk mengeluarkan/menerima informasi Routing ke/dari router-router lainnya pada network tersebut. Ini memastikan agar tabel topologi mereka tersinkronisasi. Semua router di network yang dibagi (shared network) akan menetapkan adjacency dengan DR dan dengan Backup Designated router (BDR) yang akan didefinisikan setelah ini. Pemilihan ini dimenangkan oleh router dengan prioritas tertinggi, dan Router ID digunakan sebagai sebuah penilaian jika prioritas dari lebih dari Satu router ternyata sama.

i.

Backup Designated Router

Backup Designated Router (BDR) adalah sebuah router yang standby dan aktif untuk menggantikan DR pada link-link multi-akses. BDR menarima semua update Routing dari router-router OSPF yang adjacent, tetapi tidak mengirimkan update-update LSA.

j.

OSPF areas

Sebuah area OSPF adalah sebuah pengelompokkan dari network dan router yang contiguous (berentetan). Semua router di area yang sama berbagi sebuah area ID yang sama. Karena sebuah router dapat menjadi sebuah anggota dari lebih dari satu area pada satu kesempatan, maka Area ID diasosiasikan dengan interface untuk masuk ke area 1, sementara interface yang lain msuk ke area 0. Semua router di area yang sama memiliki tabel topologi yang sama. Ketika mengkinfigurasi OSPF, ingat bahwa harus ada sebuah area 0, dan bahwa ini adalah biasanya dikonfigurasi untuk router-router yang terhubung ke backbone dari network. Area juga memainkan sebuah peranan dalam menetapkan sebuah organisasi network yang hierarkis, sesuatu yang benarbenar meningkatkan skalabilitas OSPF.


k. Broadcast (Multi-access)

Network-network Broadcast (multi-akses) seperti Ethernet memungkinkan banyak alat berhubungan dengan (atau mengakses) network yang sama, dan juga menyediakan sebuah kemampuan Broadcast di mana sebuah paket tunggal dikirimkan ke semua titik (node) di network. Dalam OSPF, sebuah DR dan sebuah BDR harus dipilih untuk setiap network multi-akses Broadcast.

l.

Point-to-point

Point-to-point mengacu pada sebuah jenis topologi network yang terdiri dari sebuah koneksi langsung antara dua router yang menyediakan sebuah rute komunikasi tunggal. Koneksi point-to-point dapat berupa koneksi fisik, seperti pada sebuah kabel serial yang menghubungkan secara langsung dua router, atau ia dapat berupa koneksi logikal, seperti dua router yang terpisah ribuan mil tetapi dihubungkan oleh sebuah rangkaian dalam sebuah network Frame Relay. Pada kedua kasus ini, jenis konfigurasi ini mengeliminasi kebutuhan untuk DR atau BDR-tetapi tetangga-tetangga akan ditemukan secara otomatis.

2.7.2 Perhitungan Pohon SPF (SPF Tree)

Dalam sebuah area, setiap router menghitung rute terbaik/terpendek ke semua network di area yang sama. Perhitungan ini didasarkan pada informasi yang dikumpulkan di Topology Database dan sebuah algoritma yang disebut shortest path first (SPF). Dapat dibayangkan setiap router di sebuah area seperti membentuk sebatang pohon-sama seperti pohon keluarga-di mana router adalah akarnya, dan semua network lain di susun menjadi cabang-cabang dan daun-daun. Ini adalah pohon rute terpendek (shortest path tree) yang digunakan oleh router untuk memasukkan rute-rute ke dalam Routing tabel.

Penting untuk dipahami bahwa pohon ini terdiri dari hanya network-network yang berada di area yang sama dengan router itu sendiri. Juka sebuah router memiliki


interface-interface di banyak area, maka pohon-pohon yang terpisah akan dibuat untuk setiap area. Satu dari kriteria utama yang diperhitungkan selama proses pemilihan rute dari algoritma SPF adalah metric atau cost dari setiap rute yang potensial ke sebuah network. Tetapi perhitungan SPF ini tidak berlaku untuk rute-rute yang berasal dari area lain.

OSPF menggunakan sebuah metric yang disebut sebagaai cost (biaya). Sebuah cost dihitung untuk semua outgoing interface (interface yang mengirimkan data) yang termasuk dalam sebuah pohon SPF. Cost dari keseluruhan rute adalah penjumlahan dari cost-cost yang dimiliki oleh interface-interface outgoing di sepanjang rute tersebut. Router yang dikonfigurasi protokol Routing OSPF menggunakan sebuah persamaan sederhana, cost = 108 / Bandwidth. Bandwidth di sini adalah Bandwidth yang dikonfigurasi untuk interface. Menggunakan aturan ini, sebuah interface Fast Ethernet 100 Mbps akan memiliki sebuah cost OSPF default bernilai 1 (108 / 108 bps) dan sebuah interface Ethernet 10 Mbps akan memiliki sebuah cost 10 (108 / 107 bps).


BAB 2 LANDASAN TEORI

Recommend Documents