Analisis Perbandingan Kinerja Protokol Routing RIP dan Protokol Routing IS-IS pada IPv4 dan IPv6

Transkripsi

1 Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer e-issn: X Vol. 4, No. 1, Januari 2020, hlm Analisis Perbandingan Kinerja Protokol Routing RIP dan Protokol Routing IS-IS pada IPv4 dan IPv6 Rino Erik Sanrio 1, Primantara Hari Trisnawan 2, Fariz Andri Bakhtiar 3 Program Studi Teknik Informatika, 1 erikrino@student.ub.ac.id, 2 prima@ub.ac.id, 3 fariz@ub.ac.id Abstrak RIP dan IS-IS adalah protokol routing dengan waktu round trip dan waktu konvergensi paling cepat diantara protokol routing dinamis lain. Alur kerja dan kinerja protokol routing dipengaruhi oleh algoritma yang digunakan. GNS3 adalah simulator yang digunakan dalam melakukan simulasi protokol routing dengan topologi mesh. Penelitian ini menggunakan Wireshark untuk merekam paket pada jaringan. Protokol routing ini diimplementasikan menggunakan pengalamatan IPv4 dan IPv6. Pengujian yang dilakukan menggunakan topologi mesh 4 router dan 6 router. Waktu konvergensi dan waktu roundtrip merupakan parameter kinerja yang diujikan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui proses konvergensi ketika jalur pada jaringan rusak. Hasil penelitian ini yaitu protokol routing IS-IS yang menggunakan pengalamatan IPv4 memiliki waktu konvergensi yang tercepat sebesar 0 ms, sedangkan pada protokol routing RIP sebesar 1 ms. Hal ini karena algoritma yang digunakan membuat router IS- IS memiliki database yang menghubungkan topologi jaringan. Kata kunci: routing dinamis, RIP, IS-IS, konvergensi, GNS 3 Abstract RIP and IS-IS are routing protocols with round trip times and the fastest convergence time among other dynamic routing protocols. Workflow and routing protocol performance is affected by the algorithm used. GNS3 is a simulator used for simulating routing protocols with mesh topologies. This study uses Wireshark to record packets on the network. This routing protocol is implemented using IPv4 and IPv6 addressing. Tests carried out using mesh topology 4 routers and 6 routers. Convergence time and roundtrip time are the performance parameters that are tested. This study aims to determine the convergence process when the path is broken. The results of the research are the IS-IS routing protocol that uses IPv4 addressing has the fastest convergence time with a convergence time of 0 ms, while the RIP routing protocol is 1 ms. This is because the algorithm used makes the IS-IS router has a database that connects the network topology. Keywords: dynamic routing, RIP, IS-IS, convergence, GNS 3 1. PENDAHULUAN Berkembangnya teknologi membuat berbagai aspek kehidupan banyak menggunakan jaringan computer. Hubungan antar perangkat computer yang melakukan peturakaran data baik berupa instruksi maupun informasi merupakan definisi dari jaringan computer (Wahyudi, 2011). Setiap perangkat dalam jaringan membutuhkan suatu identitas agar dapat dikenali oleh perangkat lainnya. Identitas tersebut adalah alamat IP (Internet Protocol). Selain alamat IP, terdapat aturan yang bertujuan mengatur komunikasi antar perangkat pada jaringan komputer, aturan tersebut adalah routing protokol. Alamat IP (Internet Protocol) merupakan alamat yang digunakan sebagai idenfitikasi pada setiap komputer yang berupa deretan angka biner. Permintaan alamat IP dari tahun ke tahun semakin meningkat berbanding lurus dengan penggunaan internet. IPv4 merupakan skema pengalamatan 32 bit sehingga mencakup 2 32 perangkat atau 4,3 miliar alamat. Pada awal tahun 90 an, IPv4 diprediksi akan habis sehingga diperlukan skema pengalamatan baru. Untuk mengatasi hal ini, terdapat skema pengalamatan baru yaitu IPv6. IPv6 merupakan generasi Fakultas Ilmu Komputer Universitas Brawijaya 11

2 Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer 12 lanjutan dari alamat IPv4 yang menggunakan skema pengalamatan sebesar 128 bit, sehingga mencakup perangkat dimana lebih banyak daripada IPv4. Permasalahan yang terjadi dengan kedua protokol internet ini adalah IPv4 tidak kompatibel dengan IPv6 dan sebaliknya (Chauhan & Sharma, 2015). Cara dalam mencari rute tercepat dalam pengiriman data yang berasal dari pengirim menuju penerima merupakan definisi dari routing protokol. Beberapa node perantara mungkin dilewati selama pengiriman paket berlangsung. Berdasarkan karakteristiknya, terdapat dua jenis routing protocol. Jenis routing yang memilih jalur untuk pengirimkan paket data yang tergantung pada keadaan pada sebuah jaringan merupakan jenis routing dinamis. Jenis routing yang menentukan jalur saat mengirimkan paket data dan hanya tergantung dari tabel routing atau jalur yang sudah ditetapkan sebelumnya merupakan jenis routing statis. Perubahan tabel routing pada routing statis hanya dapat diubah secara manual oleh administrator jaringan. Berdasarkan environment-nya, terdapat dua jenis routing dinamis. Interior Gateway Protocol merupakan jenis protokol routing yang bekerja di dalam Sistem Autonomous. Jenis lainnya adalah Exterior Gateway Protocol yang bekerja diantara Sistem Autonomous. Sistem Autonomous adalah sekumpulan dari jaringan yang memiliki aturan kebijakan routing yang sama. Masing-masing AS memiliki kewenangan dalam mengatur aturan routing dalam jaringannya (Musril, 2017). RIP, OSPF, IS-IS merupakan contoh dari protokol routing pada Interior Gateway. Protokol routing tersebut memiliki algoritma dalam melakukan routing. Protokol routing Routing Information Protocol (RIP) menggunakan algoritma distance vector. Link-state merupakan algoritma yang digunakan oleh protocol routing IS-IS dan Open Shortest Path First (OSPF). Perbedaan penggunaan algoritma dalam protokol routing menentukan bagaimana kinerja sebuah protokol routing. Parameter yang penting dalam menentukan kinerja sebuah protocol routing antara lain waktu konvergensi dan waktu round-trip. Penelitian ini berfokus pada protokol routing Routing Information Protokol (RIP) dan protocol routing Intermediate System- Intermediate System (IS-IS). Menurut (Al-Ani & Al-Ani, 2018), dibandingkan dengan protocol routing dinamis lainnya, kinerja dari protocol routing ini lebih baik. Penelitian ini memiliki tujuan untuk melakukan perbandingan dari kinerja algoritma protokol routing dengan cara menganalisis waktu round-trip serta waktu convergensi diantara RIP dan IS-IS. 2. LANDASAN KEPUSTAKAAN 2.1 Topologi Mesh Sebuah topoloogi yang node satu dengan node lainnya terhubung secara langsung merupakan defisinisi dari topologi mesh. Pada topologi mesh tidak digunakan hierarki dan bersifat dinamis. Topologi mesh tidak memiliki ketergantungan terhadap node khusus untuk melakukan pertukaran informasi terhadap nodenode lainnya. Topologi mesh memiliki perbedaan dengan topologi lain seperti topologi tree atau topologi star yang menggunakan hierarki (Muliandri, et al., 2019). Terdapat dua jenis pembagian pada topologi mesh antara lain Mesh-Fully- Connected dan Mesh-Partially-Connected. Pada Gambar 2.1 merupakan gambar topologi Mesh- Fully-Connected. Pada Gambar 2.2 merupakan gambar topologi MeshtPartiallygConnected. Topologi Mesh-Fully-Connected merupakan topologi yang semua node nya terhubung secara langsung. Topologi MeshfPartiallyaConnected merupakan topologi dimana sebagian node nya terhubung dengan satu atau banyak dengan node lainnya. Topologi Mesh-Fully-Connected memiliki kekurangan yaitu menggunakan link yang banyak apabila diimplementasikan pada jaringan yang besar dan memiliki kompleksitas yang sangat tinggi (Muliandri, et al., 2019). Topologi Mesh Partially Connected memperbaiki kelemahan tersebut dengan cara menurunkan kompleksitas yang ada. Gambar 1. Topologi Mesh Fully Connected

3 Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer 13 Gambar 2. Topologi Mesh Partially Connected 2.2 Protokol Routing RIP Protokol routing Routing Information Protocol (RIP) tergolong dalam Interior Gateway Protocol (IGP). Protokol routing RIP digunakan pada jaringan LAN dan WAN. Protokol routing ini menggunakan algoritma distance vector yaitu Bellman-Ford. Routing Information Protocol menggunakan penghitungan jumlah router untuk menghitung rute terbaiknya. Jumlah router yang dilewati oleh data dalam proses pengiriman dari source ke destination digunakan untuk menghitung rute terbaik. Jumlah maksimal hop adalah 15. Apabila jumlah hop count melebihi 15, maka dianggap sebagai infinite distance, atau dengan kata lain rute tersebut tidak dapat dijangkau (unreachable) (Kumari, 2016). Apabila paket data telah melalui 15 router, maka paket tersebut akan dimusnahkan, walaupun mungkin belum mencapai tujuannya. Protokol routing ini menggunakan protokol UDP yaitu pada port 520 dalam hal pengiriman semua isi routing table ke router tetangga yang terhubung secara langsung (directly connected), secara periodic setiap 30 detik (Jaya, 2016). Routing Protokol RIP bekerja dengan cara sebagai berikut: ketika telah diaktifkan, router dengan protokol RIP akan mengirimkan request ke router disekitarnya. Ketika router tersebut menerima respon balik dari router lain, maka router akan menerima informasi yang dikirimkan dan melakukan pembaruan terhadap tabel routingnya. Masing-masing router yang menggunakan protokol routing RIP melakukan hal yang serupa agar selalu memiliki informasi terbaru mengenai routing. 2.3 Protokol Routing IS-IS Protokol routing Intermediate System- Intermediate System (IS-IS) merupakan protocol routing link-state. Masing-masing node atau router saling bertukar informasi mengenai topologi dengan router disekitarnya. Protokol routing IS-IS mendukung pengalamatan IPv4 dan IPv6. Shortest Path First merupakan algoritma yang digunakan oleh protokol routing Intermediate System-Intermediate System dalam menentukan jalur yang terbaik. Protokol routing IS-IS bekerja dengan cara sebagai berikut: ketika routing protokol ini dijalankan, maka akan router mengirim paket Hello kepada seluruh interface yang menggunakan IS-IS. Hal ini dilakukan untuk menemukan dan membuat adjacencies dengan perangkat lain dalam jaringan. Ketika paket hello berisi informasi yang sesuai dengan kriteria untuk membuat sebuah adjacency, maka router akan menjadi IS-IS neighbour. Kriteria yang dimaksud adalah IS-type dan ukuran MTU. Untuk menentukan jalur, protokol routing IS-IS menggunakan algoritma Shortest Path First (SPF). Penentuan jalur ini didasarkan pada besarnya cost pada suatu link. 2.4 Alamat IPv4 Alamat IPv4 memiliki panjang 32-bit. 32- bit ini dibagi ke dalam empat octet (8-bit). Dengan panjang 32-bit, total alamat IP yang dihasilkan mencapai 2 32 alamat atau sekitar 4 miliar alamat IP. Alamat IPv4 ditulis dalam bentuk decimal dan dipisahkan dengan titik atau dikenal sebagai dotted decimal. 2.5 Alamat IPv6 Alamat IPv6 memiliki panjang 128-bit. Hal ini mendukung lebih banyak jumlah alamat. Alamat IPv6 direpresentasikan dalam format heksadesimal sebanyak 8 bagian yang dipisahkan dengan tanda titik dua (:). 64 bit pertama merupakan prefix dan 64 bit sisanya digunakan untuk ID interface. 2.6 Waktu Round-trip Waktu yang diperlukan oleh pengirim dalam mengirimkan data untuk menuju sebuah alamat hingga menerima paket balasan dari alamat yang dituju merupakan definisi dari waktu round-trip. Waktu pada saat pengiriman paket dan penerimaan balasan terkadang memiliki nilai yang berbeda. Beberapa faktor yang memengaruhi besarnya waktu round trip adalah data rate transfer, protokol routing, jarak, medium atau link, dan jumlah node dari sumber ke tujuan.

4 Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer 14 Perintah ping digunakan untuk menghitung waktu round-trip. Ping merupakan sebuah syntax yang memiliki fungsi untuk melihat apakah sebuah host dapat dicapai (Mike, 1983). Paket ICMP request atau Internet Control Message Protocol merupakan paket yang dikirimkan dari pengirim. Paket balasan yang diterima berupa ICMP reply yang dikirimkan dari penerima paket menuju pengirim. Ping dapat mendeteksi dan melaporkan kesalahan pada jaringan, paket yang hilang, dan nilai ratarata waktu round-trip. 2.7 Waktu Konvergensi Waktu yang diperlukan dalam melakukan pembaruan tabel routing di seluruh jaringan merupakan definisi dari waktu convergensi (Mustafa, 2015). Faktor yang mempengaruhi waktu konvergensi adalah algoritma dari protokol routing. Selain itu, faktor lain yang memengaruhi waktu konvergensi adalah banyaknya node atau router pada sebuah network. Lamanya waktu konvergensi sebanding dengan besarnya skala pada jaringan. 2.8 Graphical Network Simulator 3 GNS3 merupakan simulator jaringan yang dirilis oleh CISCO pada tahun Aplikasi GNS3 digunakan untuk menyimulasikan, menguji, konfigurasi, dan memecahkan masalah yang ada pada virtual network dan real network. Aplikasi GNS 3 biasa digunakan dalam persiapan ujian sertifikasi CCNA dan CCNP karena mampu menguji dan mengkonfigurasi network secara virtual dan secara langsung. GNS 3 memiliki lima komponen devices, yaitu: router, switches, end devices, security devices, dan link. Router di dalam GNS3 terdiri atas pelbagai macam dan bisa dipakai tergantung kebutuhan penggunanya. Contoh router yang terdapat pada GNS3 adalah C7200, C3725, dan C3660. Switch dalam GNS3 terdiri dari: ATM Switch, Ethernet Hub, Ethernet Switch, dan Frame Relay Switch. Sedangkan untuk End Devices terdiri dari tiga jenis, yaitu: Cloud, Host, dan VPCS. 3. ANALISIS KEBUTUHAN Penelitian ini membutuhkan simulator untuk membandingkan dua protokol routing yaitu RIP dan IS-IS. Simulator digunakan untuk menyimulasikan kedua protokol routing dengan keadaan yang sama dan memberikan data yang diperlukan. Simulator yang digunakan dalam penelitian ini adalah GNS3. Link dan router digunakan dalam desain topologi. Router digunakan sebagai device dimana protokol routing RIP dan IS-IS dijalankan. Router yang digunakan pada GNS3 yaitu C7200. Link digunakan sebagai sambungan terhadap router-router yang telah terintegrasi dengan protokol routing di dalam jaringan. 4. DESAIN TOPOLOGI JARINGAN Penelitian ini menggunakan topologi mesh sebagai desain topologi jaringan. Pada topologi jaringan 4 router digunakan Mesh Fully Connected, sedangkan pada topologi jaringan 6 router digunakan Mesh Partially Connected. Masing-masing topologi diimplementasikan menggunakan pengalamatan IPv4 dan IPv6. Gambar 3. Topologi 4 Router IPv4 Gambar 4. Topologi 4 Router IPv6 Gambar 5. Topologi 6 Router IPv4

5 Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer 15 Hasil dari pengujian berupa waktu round-trip dan waktu konvergensi terdapat pada Gambar.10.dan Gambar.11. Gambar 6. Topologi 6 Router IPv6 5. PERANCANGAN PENGUJIAN Pengujian yang dilakukan digunakan untuk mencari waktu.round.trip. dan waktu convergensi pada protokol.routing.rip dan.is- IS. Dikirimkan paket ICMP berupa ping kepada alamat interface. Untuk mencari waktu roundtrip, dikirimkan paket dengan ukuran 1500 bytes sebanyak 100 paket. Untuk mencari waktu konvergensi, dikirimkan paket ICMP berupa ping sebesar 100 bytes dengan jumlah 1000 paket dan waktu timeout sebesar 2 detik. Kemudian dilakukan pemutusan link, sehingga router akan mencarikan jalur lain untuk pengiriman paket. 6. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil implementasi dapat dibuktikan dengan adanya traffic RIP.dan.IS-IS pada Gambar 7, 8, dan 9. Pada Gambar 7 terdapat traffic dengan protokol RIPv2. Pada Gambar 8 terdapat traffic protokol RIP yang diimplementasikan dalam IPv6 pada Wireshark berupa RIPng. Pada Gambar 9 terdapat traffic protokol IS-IS berupa ISIS HELLO yang terekam pada Wireshark. Gambar 10 Hasil pengujian waktu round trip Protokol routing RIP ditunjukkan dengan warna biru pada diagram batang. Besarnya waktu round-trip berbanding lurus dengan banyaknya router yang ada di jaringan. Rerata waktu round-trip pada RIP 4 router IPv4 sebesar 57,2 ms, 4 router IPv6 sebesar 60,8, 6 router IPv4 sebesar 173,4 ms, dan 6 router IPv6 sebesar 83,7 ms.. Protokol routing ISIS ditunjukkan dengan warna oranye pada diagram batang. Besarnya waktu round-trip berbanding lurus dengan banyaknya router yang ada di jaringan. Rerata waktu round-trip pada ISIS 4 router IPv4 sebesar 16,7 ms, 4 router IPv6 sebesar 24,3, 6 router IPv4 sebesar 46,5 ms, dan 6 router IPv6 sebesar 39,4 ms.. Berdasarkan hasil pengujian dibuktikan bahwa protokol ISIS memiliki keunggulan dibanding RIP dalam parameter waktu roundtrip. Gambar 7. Traffic RIPv2 pada Wireshark Gambar 8. Traffic RIPng pada Wireshark Gambar 9. Traffic IS-IS pada Wireshark Gambar 11. Hasil pengujian waktu konvergensi Protokol routing RIP ditunjukkan dengan warna biru pada diagram batang. Besarnya waktu konvergensi berbanding lurus dengan banyaknya router yang ada di jaringan. Rerata waktu konvergensi pada RIP 4 router IPv4 sebesar 1 ms, 4 router IPv6 sebesar 198,6, 6 router IPv4 sebesar 8,6 ms, dan 6 router IPv6

6 Jurnal Pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer 16 sebesar 190,6 ms. Protokol routing ISIS ditunjukkan dengan warna oranye pada diagram batang. Besarnya waktu konvergensi berbanding lurus dengan banyaknya router yang ada di jaringan. Rerata waktu konvergensi pada ISIS 4 router IPv4 sebesar 0 ms, 4 router IPv6 sebesar 6, 6 router IPv4 sebesar 6 ms, dan 6 router IPv6 sebesar 6 ms. Berdasarkan hasil pengujian dibuktikan bahwa protokol ISIS memiliki keunggulan dibanding RIP dalam parameter waktu konvergensi. 7. KESIMPULAN Berdasarkan hasil pengujian yang dilakukan, disimpulkan bahwa pada perhitungan waktu round trip protokol routing IS-IS lebih cepat dibandingkan RIP. Pada perhitungan waktu convergensi, RIP memiliki waktu konvergensi yang lebih lama dibandingkan dengan IS-IS. Hal ini karena pada setiap router IS-IS mendistribusikan informasi mengenai interface yang dapat digunakan dan router tetangga yang dapat dicapai. Setiap router menggunakan pesan yang diterima dari router lain untuk membangun sebuah database yang menggambarkan topologi jaringan tersebut. Berdasarkan database ini, setiap router menentukan tabel routing nya menggunakan Shortest Path First atau algoritma Dijkstra. Protokol routing IS-IS akan menentukan rute baru apabila terdapat perubahan pada jaringan menggunakan algoritma Dijkstra dan meminimalisir traffic routing protokol. 8. DAFTAR PUSTAKA Al-Ani, D. R. & Al-Ani, A. R., The Performance of IPv4 and IPv6 in Terms of Routing Protocols using GNS 3 Simulator, Kirkuk: Elsevier. Chauhan, D. & Sharma, S., Performance Evaluation of Different Routing Protocols in IPv4 and IPv6 Networks on the basis of Packet Sizes, Bhopal: Elsevier. CISCO, IS-IS Support for IPv6. [Online] Available at: /ios- xml/ios/iproute_isis/configuration/xe- 3s/irs-xe-3s-book/ip6-route-isis-xe.html [Diakses 13 Januari 2019]. CISCO, IP Addressing: IPv4 Addressing Configuration Guide. [Online] Available at: s-xml/ios/ipaddr_ipv4/configuration/xe- 16/ipv4-xe-16-book.pdf [Diakses 30 Maret 2019]. CISCO, IPv6 Addressing and Basic Connectivity Configuration Guide, Cisco IOS XE Release 3S, San Jose: Cisco. CISCO, IPv6 Addressing. [Online] Available at: es/tk648/tk872/technologies_white_paper 0900aecd d.pdf [Diakses 30 Maret 2019]. Durdagi, E., Buldu, A., IPV4/IPV6 security and threat comparisons. Procedia. Hagen, S., IPv6 Essentials, third edition. Sebastopol: O Reilly Media Inc. Muliandri, E., Trisnawan, P. H. & Amron, K., Analisis Perbandingan Kinerja Routing Protokol IS-IS dengan Routing Protokol EIGRP dalam Dynamic Routing, Malang: JTIIK. Musril, H. A., Simulasi Interkoneksi Antara Autonomous System (AS) Menggunakan Border Gateway Protocol (BGP), Bukittinggi: InfoTekJar. Settey, V., IPv6 Routing Protocols. [Online] Available at: k_sk/assets/expo2011/pdfs/ipv6_routing _Protocol_Vladimir_Settey.pdf [Diakses 13 Januari 2019].