IP

POLITEKNOSAINS VOL. X NO. 1

Maret 2011

PENGGUNAAN PROTOKOL ROUTING OPEN SHORTEST PATH FIRST (OSPF) DI JARINGAN TCP/IP Agus Haryawan Jurusan Teknik Elektronika Politeknik Pratama Mulia Surakarta ABSTRAK TCP/IP is a set of protocols used to communicate across the internet. In TCP/IP there is a protocol that deso the process of finding communication path. This protocol is called routing protocol. One of the routing protocols used on TCP / IP network is Open Shortest Path First (OSPF) protocol. OSPF was designed and developed as a substitute for Routing Information Protocol (RIP), which proved to have many shortcomings when applied to large and complex TCP / IP networks. This protocol included is a link-state protocol. Each node will know the topology of the entire network because each node stores a copy of an updated network map on a regular basis. Based on his complete knowledge it in its network topology, it will determine the best path to be taken to a destination. In this article writer makes a software that simulates the calculation of the shortest path first algorithm used by the OSPF routing protocol to find the best path based on the known network topology. Programs created using Microsoft Visual Basic 6.0 Keyword: OSPF, TCP/IP, routing, protokol

LATAR BELAKANG Dalam dunia komunikasi data komputer, dikenal istilah protokol yang mengatur bagaimana sebuah komputer berkomunikasi dengan komputer yang lain. TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) adalah sekelompok protokol yang mengatur komunikasi data di Internet. Komputer-komputer yang terhubung

Penggunaan Protokol. . .

ke Internet berkomunikasi dengan protokol ini. Protokol TCP/IP terdiri dari beberapa protokol yang masingmasing bertanggung jawab atas bagian tertentu dari komunikasi data. Untuk menghubungkan suatu komputer dengan komputer lain, suatu node harus mencari jalur komunikasi yang tepat dari sejumlah jalur yang ada. Proses pencarian jalur komunikasi dikenal dengan istilah routing sedangkan jalur komunikasi yang diperoleh disebut rute. Protokol 93


yang mengatur proses pencarian jalur komunikasi atau routing ini disebut protokol routing. Dengan adanya protokol routing, penyampaian data dari satu komputer ke komputer menjadi cepat dan efisien. Proses routing di jaringan TCP/IP terjadi pada bagian yang disebut dengan lapisan internet karena pada lapisan inilah terjadi pengalamatan atau addressing. Salah satu protokol routing yang umum digunakan pada jaringan TCP/IP adalah Open Shortest Path First (OSPF). Protokol ini memiliki banyak kelebihan dibandingkan dengan protokol RIP yang umum dipakai di jaringan TCP/IP sebelum OSPF dibuat. Saat ini pemakaian protokol OSPF sangat disarankan terutama untuk jaringan yang besar dan kompleks. ROUTING DI JARINGAN TCP/IP Routing adalah hal yang utama pada lapisan internet di jaringan TCP/IP. Hal ini karena pada lapisan internet terjadi pengalamatan (addressing). Dalam aliran data pada arsitektur TCP/IP, data dari lapisan aplikasi disampaikan ke lapisan transport dengan diberi header TCP atau UDP tergantung jenis aplikasinya. Setelah itu segmen TCP atau UDP disampaikan ke lapisan IP dan diberi header, termasuk alamat asal dan tujuan datagram. Pada saat ini host harus melakukan routing dengan melihat tabel routing. Setelah melihat tabel routing, datagram diteruskan ke lapisan network


Maret 2011

interface dan diberi header dengan alamat dan tujuan yang sesuai. Address Resolution Protocol (ARP) Address Resolution Protocol (ARP) bertugas menerjemahkan IP address ke alamat Ethernet. Penerjemahan dari IP address ke alamat Ethernet dilakukan dengan melihat sebuah tabel yang disebut sebagai cache ARP. Tabel 1 Cache ARP IP Address 132.92.121.1 132.92.121.2 132.92.121.3

Alamat Ethernet 0:80:48:e3:d2:69 0:80:ad:17:96:34 0:20:4c:30:29:29

Proses Routing pada Host Proses routing yang dilakukan oleh host cukup sederhana. Jika host tujuan terletak di jaringan yang sama atau terhubung langsung, IP datagram dikirim langsung ke tujuan. Jika tidak, IP datagram dikirim ke default router. Router ini yang akan mengatur pengiriman IP selanjutnya, hingga sampai ke tujuannya. Proses Routing pada Router Dalam menentukan pilihan arah pelewatan IP datagram, router berkonsultasi dengan tabel routing yang dimilikinya. Entri tabel routing berisi: Alamat IP tujuan. Alamat IP router hop berikutnya. Flag yang menyatakan jenis routing. Spesifikasi interface jaringan tempat datagram dilewatkan.

94


Tabel routing ini dihasilkan oleh program protokol routing. Tabel Routing Tabel 2 Tabel routing IPAddress 132.92.36 132.92.122

Langsung/tidak Router No. interface Langsung 1 taklangsung 132.92.36.6 1

Gambar 1 Host dengan tabel routing minimal.

Kelemahan entri tabel routing secara manual adalah semakin sulit dan lama dilakukan dengan semakin membesarnya ukuran jaringan. Di samping itu, pengisian tabel routing secara manual tidak mencerminkan dinamika jaringan. Selain kedua metode di atas, pembentukan tabel routing dapat dilakukan dengan menggunakan protokol routing. Protokol routing adalah protokol yang digunakan oleh router-router untuk saling bertukar informasi routing. Karena penggunaan protokol routing dapat mencerminkan dinamika jaringan maka metode ini disebut juga dengan routing dinamik. Keunggulan protokol routing yang lain adalah fleksibilitas dan konfigurasi yang umumnya relatif sederhana untuk jaringan yang besar.


Maret 2011

Routing Vektor-Jarak Salah satu protokol yang menggunakan routing jenis ini adalah RIP. Routing ini menggunakan algoritma distance-vector atau yang juga dikenal sebagai Bellman-Ford. Kelemahan algoritma distance-vector adalah lambat dalam mengetahui perubahan jaringan dan dapat menimbulkan routing loop. Routing Link State Prinsip dasar routing link-state cukup sederhana. Setiap router mempunyai peta jaringan dan router kemudian menentukan rute ke setiap tujuan di jaringan berdasarkan peta tersebut. Peta jaringan disimpan router dalam bentuk basis data (database) sebagai hasil dari pertukaran informasi link-state antara router-router bertetangga di jaringan tersebut. Setiap record dalam basis data menunjukkan status sebuah jalur dalam jaringan (link-state). Routing link-state membentuk peta jaringan dalam tiga tahap. Tahap pertama, setiap router mengenali seluruh tetangganya. Tahap berikutnya, router-router saling bertukar informasi link-state, dan tahap terakhir setiap router menghitung jarak terpendek ke setiap tujuan. Setiap router mempunyai peta jaringan, router menghitung rute terbaik ke setiap tujuan di jaringan menggunakan algoritma Dijkstra yang umum disebut sebagai shortest path first (SPF). Algoritma Dijkstra membuat pohon dari jaringan dengan

95


sistem yang melakukan perhitungan menjadi akar dari pohon tersebut. Routing link-state juga bertukar informasi dalam selang tertentu untuk mengetahui kondisi terakhir jaringan. Informasi tersebut adalah dalam bentuk paket hello yang berguna untuk memberitahu bahwa router masih aktif. Sebuah router akan menganggap router tetangganya mati jika tidak lagi mendengar paket hello dari router tersebut setelah selang waktu tertentu. Perubahan jaringan menyebabkan basis data link-state berubah. Basis data yang pertama kali berubah adalah basis data pada router yang berdekatan dengan jalur yang berubah tersebut. Router harus menginformasikan perubahan ke router-router lain menggunakan paket LSA dan proses flooding. Akibat perubahan itu tentu saja router linkstate harus kembali menghitung jalur terpendek ke setiap tujuan di jaringan. Protokol Routing Protokol routing yang umum digunakan pada jaringan TCP/IP saat ini adalah Routing Information Protocol (RIP), Open Shortest Path First (OSPF), dan Border Gateway Protocol (BGP). Protokol-protokol tersebut dimasukkan dalam kategori yang berbeda. RIP dan OSPF termasuk dalam kategori interior gateway protocol (IGP) sedangkan BGP termasuk kategori exterior gateway protocol (EGP). IGP ialah protokol yang menangani routing jaringan internet pada sebuah Penggunaan Protokol. . .

Maret 2011

autonomous system sementara EGP menangani routing antar autonomous system. Perlunya penggunaan exterior gateway protocol didasarkan pada kenyataan bahwa interior gateway protocol tidak dirancang untuk jaringan yang sangat besar. Akibatnya, routing jaringan TCP/IP yang terdiri atas banyak jaringan perlu menggunakan hierarki dengan membagi jaringan tersebut menjadi kumpulan autonomous system. Interior gateway yang banyak digunakan di jaringan TCP/IP adalah RIP dan OSPF. Karakteristik kedua protokol ini berbeda dan ini menjadi dasar pemilihan penggunaan protokol routing di jaringan. PENGGUNAAN PROTOKOL ROUTING OSPF DI JARINGAN TCP/IP Algoritma Link-state dan Shortest Path First pada OSPF OSPF merupakan protokol link-state. Link merupakan suatu interface pada router. Keadaan (state) link adalah gambaran atau deskripsi interface dan hubungannya dengan router-router tetangganya. Suatu deskripsi interface dapat berupa: alamat IP interface, mask, tipe jaringan, router-router yang terhubung ke jaringan tersebut dan sebagainya. Kumpulan seluruh linkstate ini membentuk suatu link-state database OSPF memakai algoritma link-state untuk membuat daftar dan menghitung jalur terpendek ke semua 96


tujuan yang diketahui. Langkahlangkah algoritma link-state yang sangat kompleks ini dapat disederhanakan sebagai berikut: 1. Saat inisialisasi atau adanya perubahan informasi routing, router akan membangkitkan linkstate advertisement (LSA). 2. Semua router saling mempertukarkan link-states dengan cara flooding. Tiap router yang menerima link-state update menyimpan salinan tersebut ke dalam basis data link-state miliknya, lalu menyebarkan LSA terbarunya ke router lain. 3. Setelah basis data tiap router tersusun secara lengkap, router menghitung pohon jalur terpendek (shortest path tree) ke semua tujuan. Router memakai algoritma SPF untuk menghitung shortest path tree. Tujuan, cost dan hop berikutnya untuk mencapai tujuan tersebut membentuk tabel routing IP. 4. Jika ada perubahan dalam jaringan OSPF, seperti perubahan cost link, penambahan jaringan atau penghapusan jaringan, perubahan tersebut dikomunikasikan melalui paket link-state, dan algoritma SPF harus dihitung kembali untuk mendapatkan jalur terpendek. Jalur terpendek dihitung dengan memakai algoritma shortest path first atau algoritma Dijkstra. Biaya (cost atau metrik) dari suatu interface dalam OSPF merupakan indikasi overhead yang dibutuhkan


Maret 2011

untuk mengirim paket melalui interface tertentu. Biaya suatu interface berbanding terbalik dengan bandwidth interface tersebut. Bandwidth yang tinggi memiliki biaya yang rendah. Rumus yang dipakai untuk menghitung cost adalah: biaya (cost) =

100.000.000 bandwidth (dalam bps)

Sebuah jalur semakin disukai jika biayanya semakin kecil. OSPF memakai IP multicast dalam melakukan pertukaran paket Hello dan paket link-state update. Suatu alamat IP multicast diimplementasikan dengan memakai pengalamatan kelas D yang bernilai antara 224.0.0.0 sampai 239.255.255.255. Beberapa alamat multicast yang khusus dipakai untuk OSPF adalah: 224.0.0.5 : seluruh router OSPF harus mampu mengirim dan mendengar pada alamat ini. 224.0.0.6 : semua router DR dan BDR harus mampu mengirim dan mendengar pada alamat ini.

Pemetaan antara alamat IP multicast dan alamat MAC diatur sebagai berikut: untuk jaringan multiakses yang mendukung multicast, 23 bit terendah pada alamat IP dipakai sebagai bit-bit terendah dari alamat MAC multicast 01-005E-00-00-00. Misalkan 224.0.05 dipetakan ke 01-00-5E-00-00-05. Proses dasar dalam routing OSPF adalah menghidupkan adjacency, proses flooding, dan penghitungan tabel routing. Routerrouter mengirimkan paket Hello ke seluruh jaringan yang terhubung dengannya secara periodik. Jika paket Hello sebuah router tidak terdengar

97


setelah selang waktu tertentu, router tersebut dianggap mati. Selang waktu ini secara default ditentukan empat kali interval pengiriman paket Hello. Proses flooding dimulai ketika router memiliki router tetangga yang adjacent dan proses ini hanya terjadi antara router-router yang adjacent dengan saling bertukar LSA-LSA yang terbaru saja. Dengan cara ini proses flooding tidak memberatkan jaringan dengan paket LSA. Proses flooding terjadi ketika dalam jaringan terdapat LSA yang baru. Routerrouter mengirimkan LSA baru mungkin karena link-state-nya berubah (misalnya sebuah jalur terputus) atau karena LSA miliknya sudah kadaluwarsa. Sebuah LSA menjadi kadaluwarsa dalam setengah jam, jadi setidaknya setiap setengah jam terjadi flooding di jaringan. Setiap kali basis data link-state router berubah, router kembali perlu menghitung rute terbaik dan membentuk tabel routing baru. Yang dimaksud dengan rute terbaik adalah rute dengan biaya terendah pada shortest path tree (pohon jalur terpendek) jaringan. Area dan Router Perbatasan Protokol routing OSPF dapat membentuk hierarki routing, yaitu dengan membagi jaringan dalam beberapa area. Setiap area menjalankan algoritma link-state yang hanya meliputi area tersebut. Flooding dan penghitungan algoritma Dijkstra dibatasi pada area tersebut. Setiap router dalam sebuah area mengetahui topologi jaringan untuk Penggunaan Protokol. . .

Maret 2011

area tersebut dan tidak perlu mengetahui topologi jaringan area lain.

Gambar 2 Area-area dan Border Router.

Membagi jaringan menjadi beberapa area berarti memperkecil jumlah informasi routing dan mempermudah router melakukan penghitungan jalur terpendek karena basis data link-state menjadi lebih kecil. Basis Data Link-State OSPF sebagai routing linkstate menyimpan peta jaringan dalam bentuk basis data link-state. OSPF mengenal tiga jenis jaringan dalam membuat basis data link-state: Jaringan point-to-point Jaringan stub Jaringan broadcast atau nonbroadcast multi access (NBMA) Basis data link-state dinyatakan dalam bentuk sebuah directed graph dengan router dan jaringan digambarkan sebagai verteks. Graph membuat edge dari verteks A ke RT2 jika dan hanya jika A terhubung dengan RT2 (digambar diberi tanda +). Gambar 9 menunjukkan representasi jaringan

98


dasar oleh basis data link-state OSPF. Dalam sebuah jaringan besar, basis data link-state OSPF merupakan gabungan dari basis data kecil seperti gambar 9. (a)

RT1

RT2 Ia

ke

Ib

RT1 RT2 Ia Ib

dari RT1 RT2 + + + +

RT3 N2

dari RT3 N2 + +

RT3

(b) ke

N2

(c)

RT7

RT4 RT4

N3

RT5

ke

RT4 RT5 RT6 RT7 N3

+

dari RT5 RT6

+

+

RT7

N3 + + + +

+

RT6

Gambar 3 Peta jaringan dasar OSPF.

Pada gambar (a) dua buah router RT1 dan RT2 terhubung oleh jaringan point-to-point masingmasing melalui interface Ia dan Ib. Kedua interface tidak perlu diberi IP address, tetapi jika interface diberi IP address, maka representasinya berubah menjadi dua buah jaringan stub. Gambar (b) menunjukkan jaringan stub, yaitu jaringan yang hanya memiliki sebuah router saja. Datagram IP yang melalui router RT3 pasti berawal dan berakhir di jaringan N3. Gambar (c) menunjukkan jaringan broadcast atau NBMA dengan beberapa router. Jaringan seperti ini dapat menjadi transit bagi datagram IP yang berasal dan menuju jaringan lain. Menghidupkan Adjacency Pada saat sebuah router baru menjalankan protokol OSPF, router tersebut tidak mengetahui apa pun mengenai tetangga-tetangganya. Router kemudian mulai mengirimkan


Maret 2011

paket Hello ke seluruh interface jaringan untuk memperkenalkan dirinya. Paket Hello dikirimkan secara teratur ke jaringan untuk mengetahui router-router apa saja yang masih aktif. Router juga mengirimkan identitas router-router tetangga yang dapat didengarnya di dalam paket Hello. Bila sebuah router menerima paket Hello yang mengandung identitas dirinya, maka router tersebut mengetahui bahwa ia dapat melakukan hubungan dua arah dengan router pengirim paket Hello tersebut. Dua router akan dapat saling bertetangga jika memenuhi syaratsyarat sebagai berikut: Kedua router tersebut terhubung pada suatu segmen bersama. Interface kedua router harus berada dalam area yang sama pada segmen tersebut dan berada dalam subnet yang sama. Kedua router memiliki konfigurasi password yang sama. Kedua router memiliki Hello interval dan dead interval yang sama. Hello interval adalah selang waktu periodik pengiriman paket Hello. Sedangkan dead interval adalah selang waktu sebelum router menganggap router tetangganya mati. Kedua router memiliki stub area flag yang sama. Langkah selanjutnya setelah proses pemilihan tetangga adalah adjacency. Router akan menghidupkan adjacency dengan

99


router tetangganya setelah komunikasi dua arah terjadi. Routerrouter yang terhubung oleh jaringan point-to-point, point-to-multipoint, dan virtual link selalu adjacent. Untuk meminimalkan jumlah pertukaran informasi pada suatu jaringan broadcast dan NBMA, router-router memilih satu router untuk menjadi designated router (DR) dan satu router untuk menjadi backup designated router (BDR) pada tiap segmen multiakses. Routerrouter di jaringan memilih DR dan BDR berdasarkan bilangan prioritas router yang terdapat dalam paket Hello router. BDR dipilih sebagai backup jika suatu saat DR mati.

Maret 2011

Description adalah untuk mengetahui LSA-LSA terbaru di antara kedua router. Setelah itu kedua router mulai melakukan pertukaran basis data sehingga setiap router memiliki LSA yang terbaru. Paket-paket LSA yang dipertukarkan tersebut dikirim ke IP address router menggunakan IP address multicast pada jaringan broadcast. Dua router kemudian menjadi adjacent sepenuhnya ketika kedua router itu telah memiliki semua LSA terbaru. OSPF memulai flooding segera setelah proses pertukaran basis data dimulai. Segera setelah LSA terbaru diterima oleh sebuah router, LSA tersebut langsung dikirimkan ke router lain yang adjacent. Diagram sinkronisasi basis data link-state ditunjukkan pada gambar 5.

Gambar 4 Designated Router dan Backup Designate Router.

Sinkronisasi Basis Data Spesifikasi OSPF menyatakan bahwa hanya router yang adjacent yang harus tetap sinkron satu sama lain. Proses sinkronisasi dimulai sejak router mencoba menghidupkan adjacency yaitu saat router dapat berkomunikasi dua arah dan telah terpilih sebuah Designated Router. Dua router yang mencoba menjadi adjacent saling mengirim paket Database Description yang memberitahukan LSA router masingmasing. Fungsi paket Database Penggunaan Protokol. . .

100


Maret 2011

RTA DOWN

DOWN

TWO-WAY (Attempt on serial line in case neighbor is Down)

NBMA. LSA ini dikirimkan oleh Designated Router jaringan bersangkutan dan berisi daftar router yang terhubung ke jaringan tersebut. LSA tipe ini juga hanya disebarkan dalam satu area saja.

RTB

Hello (DR=0, None Seen) Hello (DR=R1, R2 and R3 Seen)

DD (Seq=y, M)

Exstart (Master/Slave) DD (Seq=x, M)

DD (Seq=x, S)

LSA tipe 3 dan 4, yang merupakan summary-LSA. LSA ini berasal dari Area Border Router (ABR) dan disebarkan ke area LSA yang bersangkutan (antar area). Setiap summaryLSA berisi rute ke sebuah tujuan di luar area. LSA tipe 3 berisi rute ke jaringan dan LSA tipe 4 berisi rute ke AS Boundary Router (ASBR).

LSA tipe 5, yang merupakan ASexternal-LSA. LSA ini berasal dari ASBR dan disebarkan ke seluruh autonomous system. Setiap LSA ini berisi rute ke sebuah tujuan di luar autonomous system. Pada setiap LSA ini juga terdapat alamat forwarding sehingga rute eksternal dapat dibelokkan melalui router yang disebut pada alamat forwarding dan bukan melalui router asal LSA.

DD (Seq=x+1, M)

Exchange

DD (Seq=x+1, S)

DD (Seq=x+n, M) DD (Seq=x+n, S)

Loading

Link State Request Link State Update

FULL

Link State Request

FULL Link State Update

Gambar 5 Diagram Sinkronisasi Basis Data Link-State

Link State Advertisement Pada saat sinkronisasi basis data dan proses flooding, routerrouter yang adjacent saling bertukar link-state advertisement (LSA). OSPF mengenal lima tipe LSA sebagai berikut: LSA tipe 1, yang merupakan router-LSA. LSA ini berasal dari seluruh router dan menunjukkan keadaan (state) interface router yang menuju sebuah area. Flooding LSA ini terbatas hanya dalam sebuah area saja.

LSA tipe 2, yang merupakan network-LSA. LSA ini berasal dari jaringan broadcast dan


101


Maret 2011

router menyimpan tabel routing yang lama dan membangun tabel routing yang baru dari nol. Tabel routing yang lama disimpan untuk mengetahui perubahan tabel routing. 2. Menghitung rute intra-area dengan membuat pohon jalur terpendek untuk setiap area yang terhubung dengan router itu.

Gambar 6 Tipe-tipe paket link-state.

Ilustrasi penyebaran paket LSA ditunjukkan pada gambar 15 berikut ini.

3. Menghitung rute inter-area dengan memeriksa summaryLSA, Area Border Router hanya memeriksa summary LSA untuk backbone. Area Border Router yang terhubung dengan area transit memeriksa summary-LSA untuk mencari rute terbaik melewati area transit tersebut. 4. Menghitung rute eksternal dengan memeriksa AS-eksternalLSA.

Gambar 7 Penyebaran paket-paket LSA.

Penghitungan Tabel Routing Setelah memiliki basis data link state, setiap router menghitung pohon jalur terpendek (shortest path tree, SPT) dengan dirinya sebagai akar pohon tersebut. Proses pembentukan tabel routing OSPF dapat dibagi menjadi beberapa langkah: 1. Menghapus tabel routing. Setiap kali menghitung tabel routing,


Backbone dan Area 0 Jika jaringan dikonfigurasikan dalam beberapa area, salah satu area harus ditandai dengan area 0. Area ini disebut dengan backbone. Biasanya, perencanaan jaringan dimulai dengan perencanaan area 0 dan selanjutnya ke area-area yang lain. Backbone harus merupakan pusat dari seluruh area yang ada. Backbone berfungsi untuk mendistribusikan informasi routing ke seluruh area dan seluruh area (ABR) harus terhubung langsung secara fisik dengan backbone. Dengan konfigurasi seperti ini diharapkan seluruh area akan

102


mengarahkan informasi routing ke backbone dan pada gilirannya backbone akan menyebarkan informasi tersebut ke area-area yang lain. Gambar berikut menggambarkan aliran informasi dalam jaringan OSPF:

Gambar 8 Backbone dan Area 0.

Dari gambar 16 di atas, ada beberapa macam tipe informasi routing. Rute-rute yang dibangkitkan dari dalam suatu area (dengan tujuan juga berada dalam area yang sama) disebut rute intra-area. Rute-rute ini biasanya direpresentasikan dengan huruf O dalam tabel routing IP. Ruterute yang berasal dari area lain disebut rute inter-area atau rute summary. Notasi untuk rute ini adalah O IA dalam tabel routing IP. Rute-rute yang berasal dari protokolprotokol routing lain (atau proses OSPF yang lain) dan dimasukkan ke dalam OSPF melalui redistribusi disebut rute eksternal. Rute-rute ini direpresentasikan dengan O E2 atau O E1 dalam tabel routing IP. Beberapa rute dengan tujuan yang Penggunaan Protokol. . .

Maret 2011

sama dipilih dalam urutan berikut ini: intra-area, inter-area, external E1, external E2. Eksternal tipe E1 dan E2 akan dijelaskan pada subbab redistribusi. Pada diagram 16, seluruh area terhubung secara langsung dengan backbone. Dalam situasi khusus jika suatu area baru tidak dapat memiliki akses fisik langsung dengan backbone, maka area tersebut dapat dihubungkan ke backbone dengan jalur virtual (virtual link). Virtual Links Virtual links digunakan untuk menghubungkan area-area yang tidak mempunyai hubungan fisik ke backbone. Seperti telah dijelaskan sebelumnya, area 0 harus menjadi pusat dari seluruh area. Pada suatu kasus di mana tidak mungkin untuk menghubungkan suatu area secara langsung ke backbone, maka dipakai virtual link. Virtual link menyediakan jalur logikal untuk area seperti itu. Virtual link dibentuk di antara dua ABR yang mempunyai area bersama, dengan salah satu ABR terhubung ke backbone.

Gambar 9 Pembentukan virtual link.

Pada gambar 17 di atas area 1 tidak terhubung secara langsung ke area 0. Suatu virtual link dikonfigurasikan antara RTA dan

103


Maret 2011

RTB. Area 2 sebagai area transit dan RTB merupakan titik entry ke dalam area 0. Dengan cara ini area1 memiliki hubungan logikal ke backbone OSPF juga menyediakan penyambungan (patching) bagianbagian backbone yang terpisah dengan memakai virtual link. Dalam beberapa kasus, area-area 0 yang berbeda atau terpisah perlu digabung. Ini terjadi misalkan suatu organisasi ingin menyatukan dua jaringan OSPF yang terpisah menjadi satu jaringan dengan area 0 bersama. Virtual link dikonfigurasikan antar ABR yang tersambung pada area 0 dan mempunyai area bersama, seperti diilustrasikan pada gambar di bawah ini.

antara dua sembarang area, peringkasan pada arah backbone lebih menguntungkan. Dengan cara ini backbone menerima seluruh alamat-alamat aggregate dan pada gilirannya akan mengirimkan hasil ringkasan ke area-area lain. Ada dua tipe ringkasan rute:

Gambar 10 Mem-patching dua backbone yang berbeda.

Gambar 11 Ringkasan rute inter-area.

Pada gambar di atas dua area 0 digabung bersama dengan memakai virtual link. Jika tidak terdapat area bersama, sebuah area dibuat dan dijadikan sebagai area transit (area 3). Ringkasan Rute Ringkasan rute (route summarization) adalah konsolidasi atau penggabungan rute-rute ke dalam satu advertisement. Hal ini biasanya dilakukan pada perbatasan Area Border Router. Meskipun ringkasan rute dapat dikonfigurasikan Penggunaan Protokol. . .

Ringkasan Rute Inter-area Peringkasan rute inter-area dilakukan pada ABR untuk rute-rute yang berada dalam autonomous system. Angka-angka alamat jaringan dalam area-area digabung sehingga menjadi alamat-alamat yang berurutan dalam suatu range.

Pada gambar di atas misalkan, RTB meringkas range subnet dari 128.213.64.0 sampai dengan 128.213.95.0 ke dalam satu range 128.213.64.0 255.255.224.0. Ini dilakukan dengan me-masking 3 byte pertama dengan memakai mask 255.255.224.0. Dengan cara yang sama, RTC membangkitkan alamat ringkasan (summary address) 128.213.96.0 255.255.224.0 ke backbone. Range-range subnet yang akan diringkas mesti berdekatan. Peringkasan yang dilakukan untuk 104


range-range alamat yang overlapping dari dua router yang berbeda dapat menyebabkan paket dikirim ke tujuan yang salah. Pada gambar 4.12 peringkasan rute dapat berhasil dilakukan karena dua area tersebut memiliki dua range subnet yang berbeda yaitu 64-95 dan 96-127. Tetapi jika subnet antara area 1 dan area overlapping, area backbone akan menerima range ringkasan yang overlap dan router yang berada di tengah tidak akan tahu ke mana akan mengirimkan trafik berdasarkan alamat ringkasan tersebut. Redistribusi rute-rute Redistribusi Rute-rute ke dalam Jaringan OSPF Redistribusi rute-rute ke dalam OSPF dari protokol routing lain atau routing statik akan mengakibatkan rute-rute ini menjadi rute-rute eksternal OSPF. Informasi routing yang berasal dari jaringan selain OSPF dimasukkan ke dalam protokol OSPF menggunakan LSA tipe 5, ASexternal-LSA. OSPF menggunakan dua tipe metrik eksternal: tipe1 memakai biaya internal dan biaya eksternal untuk mencapai suatu rute eksternal, sedangkan tipe 2 selalu memakai biaya rute eksternal, tidak peduli berapa pun biaya rute internalnya. Router menghitung jalur terpendek menuju rute eksternal tipe 1 dengan menjumlahkan biaya internal dan eksternal menuju rute tersebut. Jika rute eksternal menggunakan tipe 2, router melihat jalur terpendek menuju Penggunaan Protokol. . .

Maret 2011

rute tersebut hanya eksternalnya saja.

dari

biaya

Gambar 12 Rute eksternal tipe 1 dan tipe 2.

Pada gambar di atas, RTA meredistribusi dua rute eksternal ke dalam OSPF. N1 dan N2 memiliki biaya eksternal x. Perbedaannya adalah bahwa N1 diredistribusi ke dalam OSPF dengan memakai tipe metrik 1 dan N2 diredistribusi dengan memakai tipe metrik 2. Biaya untuk mencapai N2 dilihat dari RTB dan RTC selalu bernilai x. Sebaliknya biaya untuk mencapai N1 ditambahkan dengan biaya-biaya internal, yakni x+y jika dilihat dari RTB dan x+y+z jika dilihat dari RTC. Rute tipe 1 selalu didahulukan daripada rute tipe 2 seandainya ada dua rute yang memiliki biaya sama menuju suatu tujuan. Redistribusi OSPF ke dalam Protokol Lain Redistribusi OSPF ke dalam protokol selain OSPF harus mengikuti aturan yang dipakai oleh protokol tersebut. Metrik yang diterapkan harus sesuai dengan yang dipakai oleh protokol tersebut. Misalkan redistribusi ke RIP harus menerapkan metrik hitungan hop

105


antara 1 dan 16, di mana 1 menandakan jaringan berjarak 1 hop dan 16 menandakan jaringan tak terjangkau. Sedangkan IGRP dan EIGRP membutuhkan metrik dalam bentuk bandwidth, delay, keandalan dan beban.

Maret 2011

Flowchart Program SPF START

Masukkan data tabel topologi jaringan

Bentuk tabel routing awal

Tukarkan tabel routing dengan milik tetangga

Bandingkan tiap entry tabel tetangga dengan entry tabel miliknya

Gambar 13 Redistribusi OSPF ke dalam protokol lain.

Pada gambar di atas, RTE memakai OSPF sedangkan RTA memakai RIP. RTC melakukan redistribusi antara dua protokol tersebut. Masalahnya adalah bahwa jaringan kelas C 203.250.15.0 mengandung VLSM dengan dua mask yang berbeda, 255.255.255.252 dan 255.255.255.192. RTE dapat mengenali dua subnet dalam jaringan 203.250.25.0 sedangkan RTA menganggap jaringan tersebut hanya memiliki satu subnet. Informasi tentang subnet 203.250.15.0 255.255.255.252 akan hilang dalam domain RIP. Untuk mencapai subnet tersebut, suatu rute statik harus dikonfigurasikan pada RTA.

entry sudah ada?

No

Masukkan entry ke dalam tabel routing miliknya

Yes Bandingkan biaya entry tersebut dengan entry miliknya

No

biaya entry tersebut lebih kecil?

Yes Update entry tabel

No

Proses konvergen?

Yes END

Gambar 14 Flowchart SPF

Algoritma ditulis dalam kode sebagai berikut: Input JumlahNode Input TabelTopologi(i,j) For all i,j ∈ TT(i,j) then If Not IsEmpty TT(i,j) then Cost(i,j)=TT(i,j) Path(i,j)=j blnNeighbor=True end if end for blnConverge=False Do While blnConverge=False blnConverge=True for i=1 To JumlahNode do for t=1 To JumlahNode do


106


Maret 2011

for j=1 To JumlahNode do if IsEmpty(Cost(t,j) then Cost(i,j)=Cost(i,t)+Cost(t,j) Path(i,j)=t blnConverge=False

daripada area dengan jumlah router yang banyak. Hal ini disebabkan pada area yang memiliki router relatif sedikit memiliki konvergensi yang relatif cepat.

elseif Not IsEmpty Cost(t,j) and_ Cost(i,j)>Cost(i,t)+Cost(t,j)_ then Cost(i,j)=Cost(i,t)+Cost(t,j) Path(i,j)=t blnConverge=False end if next j next t next i Loop

KESIMPULAN

Protokol routing OSPF memiliki konvergensi yang lebih baik daripada RIP. Flooding dan penghitungan jalur terpendek pada OSPF dibatasi pada suatu area, tidak pada keseluruhan jaringan. Dengan demikian jaringan tidak terlalu dibebani dengan paket-paket link-state. Dengan konsep pembagian jaringan dalam area-area, pertukaran informasi routing antar area pada jaringan OSPF cukup dilakukan oleh routerrouter perbatasan. Protokol OSPF membutuhkan kemampuan CPU yang lebih tinggi dan memori yang lebih besar daripada yang dibutuhkan oleh protokol RIP. Dari simulasi algoritma shortest path first menunjukkan bahwa besarnya jumlah router per area mempengaruhi stabilitas jaringan. Area dengan jumlah router yang relatif sedikit lebih stabil


DAFTAR PUSTAKA −

−

−

− −

Sidnie Feit, “TCP/IP : Architecture, Protocols, and Implementation”, McGraw-Hill Inc., International Edition 1996 Fred Halsall, “Data Communications, Computer Network, and Open Systems”, Addison-Wesley, 1996 C. Huitema, “Routing in the Internet”, Prentice Hall TPR, Englewood Cliffs, New Jersey, 1995 “OSPF Design Guide”, Cisco Systems Inc., 1999 “Microsoft Visual Basic”, Microsoft Corporation, 1999

107



Maret 2011

108

IP

Recommend Documents