BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. Teori penunjang penelitianmeliputi teori tentang Teknologi Tera Router,

Transkripsi

1 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA Teori penunjang penelitianmeliputi teori tentang Teknologi Tera Router, Teknologi Transport DWDM, Rekayasa Trafik, Multiprotocol Label Switching, Differentiated Service dalam Jaringan MPLS dengan Rekayasa Trafik dan Telkom sebagai Pengguna Tera dengan Teknologi Transport DWDM Teknologi Tera Router Router pada jaringan mempunyai peran utama mengirimkan paket dari seperangkat link masukan ke seperangkat link keluaran. Router harus dapat berhubungan satu dengan lainnya menggunakan teknologi link yang beraneka ragam, menyediakan penjadwalan untuk layanan dengan kelas yang berbeda-beda, dan algoritma distribusi yang komplek berperan untuk membangkitkan tabel routing secara global. Router berada di setiap level jaringan Internet, baik pada jaringan akses, jaringan enterprise, maupun jaringan backbone. Pertumbuhan Internet yang cepat telah menciptakan tantangan-tantangan yang berbeda untuk router pada jaringan backbone, enterprise, maupun akses. Jaringan backbone membutuhkan router dengan kemampuan routing berkecepatan tinggi. Tera Router merupakan teknologi terbaru router yang mampu menyediakan kapasitas besar dengan kecepatan tinggi yang mampu digunakan pada jaringan backbone dengan transport optik [1].

2 Layanan utama yang dapat didukung oleh Tera Router, secara umum sama dengan teknologi jaringan core yang sudah ada saat ini seperti VPN (Virtual Private Network), khususnya VPN yang menggunakan teknologi MPLS untuk pengiriman paketnya. Dengan MPLS, operator jaringan dapat mendukung dan mengirim berbagai tingkat kualitas layanan berdasarkan MPLS. Teknologi ini juga melayani: a. Interkoneksi IP. b. Router Logik dengan perangkat dedicated untuk berbagai konfigurasi jaringan IP. c. Trafik multicast. d. Jaringan Optik IP. e. IP Versi 6. f. Cadangan bandwidth untuk konektifitas IP. Tera Router pada jaringan backbone merupakan penjelasan mengenai telekomunikasi diatas jaringan berbasis paket optik dengan standar Tera Router untuk transportasi multi layanan. Tera Router mempunyai kapasitas switching minimal 1 Terabit tiap detik [1]. Untuk mendapatkan kapasitas lebih besar, sistem Tera Router dirancang dengan konfigurasi multi chassis, tetapi tidak ada downtime berhubungan dengan peningkatan kapasitas. Tera Router mendukung fungsi router logik dengan alokasi perangkat keras yang dedicated seperti pada Gambar 2.1 [1].

3 Logical Router Logical Router Virtual Router Virtual Router Virtual Router Gambar 2.1. Fungsi router logik dengan perangkat keras dedicated Peran utama node Tera Router adalah untuk menggabungkan dan mengalirkan trafik dari dan ke ujung jaringan. Persyaratan fisik jaringan berbasis paket optik berdasarkan pada ITU-T G.709, IEEE 802.1, dan IEEE dengan kehandalan dan sistem perlindungan yang telah terbukti dengan standard Internasional. Terdapat empat lembaga Internasional yang mengembangkan standar yang berhubungan dengan sistem Tera Router yaitu ITU (International Telecommunications Union), IETF (Internet Engineering Task Force) yang mengembangkan GMPLS (Generalized Multi Protocol Label Switching) dan MPLS (Multi Protocol Label Switching), OIF (Optical Internetworking Forum) dan IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers).

4 a. ITU-T Beberapa standar ITU yaitu ITU-T G.709 untuk STM-256 atau persyaratan interface 40 Gbps, ITU-T G.957 untuk interface optik. b. IETF Tera Router mendukung beberapa protokol routing berikut: 1. Routing statis yang merupakan routing default. 2. RIP (Routing Information Protocol) 3. OSPF (Open Shortest Path First), RFC2328, RFC1850, 4. IS-IS (Interface System to Intermediate System), ISO10589, RFC1195, RFC BGP (Border Gateway Protocol ) 6. MPLS (Multi Protocol Label Switching) - Fast Reroute - Load Balancing - RSVP 7. GMPLS (Generalized Multi Protocol Label Switching) c. OIF OIF membangun UNI (User Network Interface) dan NNI software interface Interoperability Agreements. Standar OIF yang umum digunakan yaitu is UNI1.0, NNI 1.0, dan E-NNI 1.0. Arsitektur Tera Router dijelaskan pada Gambar 2.2 [1]:

5 Gambar 2.2. Arsitektur Tera Router

6 Deskripsi Tera Router sebagai berikut: a. Terdapat lebih dari routing class carrier dari kinerja terabit. b. Cara terbaik untuk memulai memilah-milah adalah dengan melihat kemampuan pengelompokannya, yaitu: 1. Dengan clustering, chassis dikelompokkan bersama untuk membentuk router tunggal. 2. Keputusan routing dibuat sekali untuk seluruh cluster sehingga carrier dapat mencapai terabit through put tanpa menimbulkan hop router tambahan. Pengembangan Tera Router dapat mengatasi beberapa masalah yang berhubungan dengan sistem kinerja seperti: a. Ekspansi cluster (cluster routing tanpa mempengaruhi operasi router yang diinstal) b. Tantangan untuk bekerja dengan Border Gateway Protocol (BGP), yang merupakan protokol routing untuk komunikasi pertukaran routing. BGP berjalan di atas TCP. c. Kehandalan perangkat lunak, karena kedua prosesornya identik yaitu menjalankan kode identik menggunakan data identik, kesalahan yang merusak satu prosesor akan merusak prosesor lain. d. Upgrade perangkat lunak memiliki downtime nol. e. Memory perlindungan, dalam hal ini memory yang rusak tidak akan merusak keseluruhan perangkat kode yang berjalan pada prosesor.

7 2.2. Teknologi Transport DWDM Teknologi Wavelength Dense Multiplexing (WDM) pada dasarnya adalah teknologi yang memiliki kemampuan untuk meningkatkan kapasitas tranmisi, berisi trafik suara, data danvideo, pada jaringan dengan aplikasi jarak jauh (long haul) maupun untuk aplikasi jarak dekat (short haul). Dengan WDM penyedia layanan mampu mentransmisikan multi sinyal optik dalam suatu fiber tunggal secara bersamaan. Sinyal-sinyal optik tersebut ditransmisikan dengan menggunakan panjang gelombang yang berbeda-beda. Teknologi WDM pada awalnya menggunakan dua panjang gelombang sebagai kanal, yaitu pada 1550 nm dan 1310 nm. Namun dalam perkembangannya jumlah kanal yang ditransmisikan terus bertambah, terutama dengan kemampuan teknologi yang bisa mengakomodasikan jarak antar kanal yang sangat sempit bahkan akan terus dipersempit. Jarak antar kanal yang makin sempit ini, yang dinamakan teknologi Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM). Namun sebenarnya DWDM merupakan generasi lajutan dari WDM. Oleh karena itu DWDM pun dapat dikatakan sebagai teknologi WDM. Teknologi DWDM diimplementasikan sebagai solusi teknologi transmisi dengan kapasitas besar dengan media kabel serat optik yang memanfaatkan cahaya dengan panjang gelombang (λ) yang berbeda-beda sebagai kanal-kanal informasi [2]. Dalam hal standarisasi Internasional, teknologi ini banyak mengacu pada rekomendasi yang dikeluarkan oleh ITU-T, terutama seri G (G.692). Lembaga lain yang turut berperan adalah OIF (Optical Internetworking Forum). Pengembangan

8 DWDM menuju all optical networking infrastructure dilakukan dengan penerapan programable OADM (Optical Add DropMultiplexer) yang memungkinkan implementasi jaringan optik yang berbasis ring (DWDM ring) serta penerapan teknologi OXC (Optical Cross Connect) yang memungkinkan diimplementasikannya jaringan optik yang lebih fleksibel seperti mesh network dan interconnected ring network. Teknologi DWDM terutama diaplikasikan pada jaringan long haul tetapi dapat juga diaplikasikan pada jaringan metro. Standar teknis yang umum dipakai untuk aplikasi long haul adalah seperti yang tercantum dalam rekomendasi ITU-T G.692. Sedangkan untuk metro, mengikuti interface optik yang ada dalam rekomendasi ITU-T G.692 dan rekomendasi ITU-T G.958. Disamping itu teknologi DWDM juga berkembang dalam hal kemampuan mendeliver maksimal jumlah kanal dalam format panjang gelombang. Teknologi DWDM adalah teknologi dengan memanfaatkan sistem SDH (Synchoronous Digital Hierarchy) yang sudah ada (solusi terintegrasi) dengan memultiplekskan sumber-sumber sinyal yang ada [2]. Teknologi DWDM dinyatakan sebagai suatu teknologi jaringan transport yang memiliki kemampuan untuk membawa sejumlah panjang gelombang dalam satu fiber tunggal artinya apabila dalam satu fiber digunakan empat gelombang, maka kecepatan transmisinya menjadi 4x10 Gbps (kecepatan awal dengan menggunakan teknologi SDH). Teknologi DWDM beroperasi dalam sinyal dan domain optik dan memberikan fleksibilitas yang cukup tinggi untuk memenuhi kebutuhan akan kapasitas transmisi yang besar dalam

9 jaringan. Keuntungan utama dari DWDM adalah penghematan luar biasa dari sisi pembangunan infrastruktur jaringan serat optik. Dengan menggunakan DWDM, operator cukup menggelar kabel serat optik sekali saja. Untuk peningkatan kapasitas jaringan, operator tidak perlu menggelar kabel tambahan tetapi cukup menggunakan filter-filter optik supaya jaringan kabel yang sudah terpasang bisa melewatkan beberapa berkas cahaya sekaligus. Supaya berkas-berkas cahaya tadi tidak saling mengganggu, maka berkas-berkas cahaya tadi dibedakan warnanya (panjang gelombangnya). Sistem DWDM ditunjukkan pada Gambar 2.3 [2]. Gambar 2.3. Sistem DWDM

10 Masukan sistem DWDM berupa trafik yang memiliki format data dan pesat bit yang berbeda dihubungkan dengan laser DWDM. Laser tersebut akan mengubah masing-masing sinyal informasi dan memancarkan dalam panjang gelombang yang berbeda-beda λ1, λ2, λ3,, λn. Masing-masing panjang gelombang tersebut dimasukkan ke dalam MUX (multiplexer) dan keluarannya disuntikkan ke dalam sehelai serat optik. Keluaran MUX ini akan ditransmisikan sepanjang jaringan serat. Penguatan sinyal diperlukan sepanjang jalur transmisi untuk mengantisipasi terjadinya pelemahan sinyal. Sebelum ditransmisikan sinyal ini diperkuat terlebih dahulu dengan menggunakan penguat akhir (post-amplifier) untuk mencapai tingkat daya sinyal yang cukup. ILA (Intermediate Light Amplification) digunakan untuk menguatkan sinyal sepanjang saluran trasmisi. Sedangkan penguat awal (preamplifier) digunakan untuk menguatkan sinyal sebelum dideteksi. DEMUX (demultiplexer) digunakan di ujung penerima untuk memisahkan panjang gelombangpanjang gelombang, yang selanjutnya akan dideteksi menggunakan foto detektor. Teknologi DWDM sangat transparan terhadap berbagai trafik. Ketransparanan sistem DWDM dan kemampuan add/drop akan memudahkan penyedia layanan untuk melakukan penambahan dan/atau pemisahan trafik Rekayasa Trafik Kualitas layanan (Quality of Service/QoS) pada jaringan pita lebar mengacu pada probabilitas jaringan telekomunikasi memenuhi kontrak trafik yang diberikan atau dalam kasus lain mengacu pada probabilitas suatu paket berhasil melewati dua

11 titik pada jaringan [20]. Pada tesis ini yang berfokus pada trafik Speedy, saat ini kualitas layanan Speedy ditentukan oleh beberapa faktor antara lain: a. Simplifikasi jaringan dari ujung ke ujung untuk mengurangi titik kegagalan dan menyederhanakan konfigurasi. b. Transport media saat ini masih ada yang menggunakan E1, STM-1 dan satelit terutama di KTI dan kepulauan. Namun sebagian besar sudah menggunakan Metro Ethernet. c. Kapasitas gateway Internasional untuk menjamin kualitas layanan bandwidth Internasional. d. Kapasitas long haul backbone yang memadai. e. Implementasi cache server serta peering. f. Layer akses yang mempengaruhi meliputi jarak, usia kabel tembaga, topologi cascading di Digital Subscriber Line Access Multiplexer (DSLAM), overhead paket hilang di DSLAM, ketersediaan port Gigabit Ethernet di DSLAM. DSLAM adalah sebuah peralatan yang berfungsi menggabungkan dan memisahkan sinyal data dengan saluran telepon yang dipakai untuk mentransmisikan data, peralatan ini terletak di ujung sentral telepon terdekat. Berfungsi juga sebagai multiplexer. Perangkat ini merupakan sebuah syarat dalam pengimplementasian jaringan Digital Subscriber Line (DSL). Implementasi kualitas layanan mengacu pada sekumpulan mekanis memanajemen trafik. Mekanisme ini membantu node jaringan menghindari dan mengatur kemacetan. Rekayasa trafik merupakan salah satu mekanisme manajemen

12 trafik. Rekayasa trafik mengacu pada optimalisasi jaringan operasional [7]. Rekayasa trafik dan kualitas layanan sangat berhubungan erat. Rekayasa trafik (traffic engineering) adalah metode mengatur dan mengontrol jaringan IP secara efisien [7]. Rekayasa trafik menyediakan kemampuan untuk melakukan hal berikut: a. Rute lintasan utama sekitar mengetahui kemacetan atau titik-titik kemacetan pada jaringan. b. Menyediakan kontrol yang tepat bagaimanan trafik dirutekan ulang saat lintasan utama mengalami suatu kegagalan atau beberapa kegagalan. c. Menyediakan penggunaan bandwidth dan serat jarak jauh yang lebih efisien dengan memastikan bahwa sebagian jaringan tidak mengalami kelebihan beban dan sebagian jaringan lainnya tidak mengalami kekurangan beban. d. Memaksimalkan efisiensi operasional. e. Meningkatkan kinerja karakteristik jaringan berorientasi trafik dengan meminimalkan paket hilang, meminimalkan lamanya periode kemacetan, dan memaksimalkan throughput. f. Meningkatkan kinerja karakteristik jaringan (seperti rasio hilang, variasi delay, dan delay transfer) yang diperlukan untuk mendukung internet dengan banyak layanan. Tujuan adanya rekayasa trafik dapat dikelompokkan menjadi tujuan berorientasi trafik dan berorientasi sumber daya. Tujuan kinerja berorientasi trafik meliputi aspek-aspek yang menambah kualitas layanan aliran trafik. Misalnya pada model layanan internet yang best effort, tujuan kinerja berorientasi trafik meliputi

13 minimalisasi paket hilang, minimalisasi delay, memaksimalkan throughput dan melaksanakan SLA. Sedangkan tujuan kinerja berorientasi sumber daya meliputi aspek-aspek terkait dengan optimalisasi utilisasi sumber daya. Manajemen sumber daya jaringan yang efisien merupakan cara untuk mencapai tujuan kinerja berorientasi sumber daya. Bandwidth merupakan sumber daya penting dalam jaringan, jadi fungsi utama dari rekayasa trafik adalah mengatur sumber daya bandwidth secara efisien. Pada arsitektur rekayasa trafik secara dinamik, dilakukan pemilihan rute optimum berdasarkan status kemacetan jaringan dan beban jaringan, serta menyediakan jaminan layanan menggunakan mekanisme pemilihan jalur QoS dan utilisasi sumber daya jaringan berdasarkan pada penyeimbangan beban trafik secara dinamik (dynamic load balancing). Meminimalkan kemacetan merupakan tujuan utama dari optimalisasi jaringan operasional. Terdapat dua tipe kemacetan [7] yaitu: a. Kemacetan dikarenakan sumber daya jaringan tidak mencukupi untuk mengakomodasi beban yang berlebih. b. Aliran trafik dipetakan ke sumber daya yang tersedia secara tidak efisien, sehingga menyebabkan sebagian sumber daya jaringan menjadi kelebihan utilisasi dan sebagian lainnya kurang. Tipe kemacetan kedua ini dihasilkan dari alokasi sumber daya yang tidak efisien. Solusinya diatasi dengan rekayasa trafik. Sehingga secara umum, kemacetan dihasilkan dari alokasi sumber daya yang tidak efisien. Hal ini bisa diatasi dengan menerapkan kebijakan penyeimbangan

14 beban (load balancing). Load balancing merupakan kebijakan optimalisasi kinerja jaringan yang penting. Selain itu, untuk jaringan dengan beban sangat tinggi, sangat diperlukan prediksi probabilitas kemacetan dan hal ini harus dilakukan sebelum utilisasi layanan [12]. Penyeimbangan beban dan prediksi kemacetan dapat dilakukan salah satunya yaitu dengan menerapkan rekayasa trafik. Untuk melakukan rekayasa trafik secara efektif, Internet Engineering Task Force (IETF) mengenalkan mekanisme MPLS Multiprotocol Label Switching Multiprotocol Label Switching merupakan kepanjangan dari MPLS, dinamakan multiprotocol karena dapat diaplikasikan dengan protokol layer 3 [21]. MPLS adalah teknologi label switching yang merupakan hasil yang diinginkan selama ini, yang telah didefinisikan oleh IETF untuk memadukan keunggulan dari teknologi swapping yang berada layer 2 dengan keunggulan dari teknologi routing yang berada di layer 3 untuk mempercepat pengiriman paket [22]. MPLS dirancang untuk mengatasi permasalahan yang ada di jaringan seperti kecepatan jaringan, skalabilitas, kualitas layanan dan rekayasa trafik. MPLS merupakan solusi untuk manajemen bandwidth dan persyaratan layanan untuk backbone jaringan masa depan berbasis IP. Konsep utama MPLS adalah mengidentifikasi dan menandai paket IP dengan label dan meneruskannya ke router, yang kemudian menggunakan label tersebut untuk mengirimkan paket melalui jaringan [21]. MPLS menyediakan metode pemulihan cepat untuk memperbaiki dari kegagalan. Mekanisme pemulihan

15 kesalahan menggunakan pembangunan backup Label Switched Path (LSP). Dengan backup LSP, trafik dapat selalu dilewatkan meski saat terjadi kegagalan. MPLS juga menyediakan deteksi kegagalan dan perbaikan kegagalan secara cepat dan lebih efisien daripada protokol jaringan atau teknologi yang lain [23]. Arsitektur MPLS dapat dilihat pada Gambar 2.4 [24]. Gambar 2.4. Arsitektur MPLS

16 Arsitektur MPLS mempunyai dua komponen utama yaitu [24]: a. Bidang Kontrol (Control Plane), berhubungan dengan pertukaran informasi routing dan pertukaran label. Protokol routing (routing protocol) bertugas untuk membangun tabel routing (routing information base/rib). Protokol routing seperti OSPF, EIGRP, IS-IS dan BGP. Sedangkan manajemen label (label management) berkaitan dengan pertukaran label, protokol yang digunakan untuk pertukaran label yaitu Label Distribution Protocol (LDP). Label kemudian disimpan di Label Information Base (LIB). b. Bidang Data/Pengiriman (Data or Forwarding Plane), berhubungan dengan pengiriman paket berdasar label yang merupakan mesin pengirim sederhana. Inti dari bidang pengiriman (forwarding plane) adalah header MPLS yang diletakkan antara header layer 2 dan header paket IP seperti Gambar 2.5 [22]. Gambar 2.5. Header MPLS

17 Header MPLS terdiri atas 32 bit data terdiri dari [22]. a. Label (20 bit) merupakan sebuah ID penting yang digunakan untuk mewakili FEC tertentu selama proses pengiriman. b. CoS (3 bit) merupakan Class of service (CoS), juga dinamakan eksperimen dan digunakan untuk implementasi kualitas layanan. c. Bottom of Stack (1 bit). MPLS membolehkan banyak label untuk dimasukkan, bit ini menentukan jika label ini merupakan label terakhir dalam paket. Jika bit ini diset (1), maka menunjukkan bahwa ini merupakan label terakhir. d. TTL (8 bit) merupakan waktu hidup (Time to Live) yang digunakan untuk menandai sejumlah node MPLS dimana paket dilewatkan untuk mencapai tujuan. Nilai disalin dari header paket dan disalin kembali ke header paket IP saat muncul dari LSP. Header tidak mempunyai kemampuan menganalisa header layer network pada kecepatan sedang. Proses pengiriman paket MPLS ditunjukkan pada Gambar 2.6 [10]. Gambar 2.6. Proses pengiriman pada MPLS

18 Pada ingress LSR dari domain MPLS, paket IP diklasifikasikan dan dirutekan berdasarkan kombinasi informasi yang dibawa pada header paket IP dan informasi ruting lokal dari LSR. LSR merupakan router pada domain MPLS. Header MPLS lalu dimasukkan pada tiap paket. Pada domain MPLS, LSR akan menggunakan label yang ada pada LIB (Label Information Base) sebagai indeks untuk mencari tabel pengiriman LSR. Tiap router MPLS membangun LIB yang merupakan tabel yang menentukan bagaimana pengiriman suatu paket. Tabel ini menggabungkan tiap label dengan Forwarding Equivalence Class (FEC) dan port keluar yang sesuai untuk meneruskan paket. LIB ini biasanya dibangun sebagai tambahan tabel routing dan Forwarding Informasi Base (FIB). Paket diproses sesuai dengan masukan tabel pengiriman. Label yang masuk diganti dengan label yang keluar, selanjutnya paket dikirimkan ke LSR selanjutnya. Sebelum paket meninggalkan domain MPLS, header MPLS dibuang. Jalur antara ingress LSR dan egress LSR dinamakan Label Switched Path (LSP). Komponen-komponen lain pada jaringan MPLS yaitu: a. Forwarding Equivalence Class (FEC) FEC merupakan serangkaian paket yang dikirimkan pada jalur yang sama di jaringan [10]. FEC biasanya dibangun melalui informasi yang didengar melalui protokol IGP seperti OSPF atau RIP. Saat paket memasuki jaringan MPLS, edge LSR MPLS akan mengelompokkan paket sebagai bagian dari FEC tertentu. Berdasarkan informasi yang dikumpulkan dari paket seperti alamat sumber dan tujuan, secara fisik paket sampai, kualitas layanan, dan lain-lain, maka kelompok

19 paket ini akan diteruskan melalui jaringan MPLS melalui lintasan yang sama dengan perlakuan yang sama. b. Label MPLS melakukan enkapsulasi paket IP dengan memasang header MPLS [25]. Label adalah bagian dari header, memiliki panjang tetap untuk identifikasi FEC. Label berisi seluruh informasi yang diperlukan untuk proses pengiriman, termasuk proses rekayasa trafik. Label dibentuk berdasarkan pada informasi yang dikumpulkan dari protokol routing IP. Panjang label yaitu 20 bit, unsigned integer dengan rentang 0 sampai terdiri dari: a. 0 sampai 15 merupakan label yang dicadangkan dan mempunyai arti khusus sebagai berikut: 1. Nilai 0 merepresentasikan Label Null IPv4 Explicit. 2. Nilai label ini hanya berlaku di stack label paling bawah yang mengindikasikan bahwa stack label harus dibuang, dan pengiriman paket kemudian harus didasarkan pada header IPv4. 3. Nilai 1 merepresentasikan Router Alert Label. 4. Nilai label ini berlaku di stack label mana saja kecuali di paling bawah. Saat paket yang diterima berisi nilai label pada stack label paling atas, maka paket dikirimkan ke modul software lokal untuk pemrosesan. Pengiriman paket yang sebenarnya ditentukan oleh label bawah dalam stack. Penggunaaan label ini dianalogikan dengan penggunaan Router

20 Alert Option dalam paket IP. 5. Nilai 2 merepresentasikan Label Null IPv6 Explicit. 6. Nilai label ini hanya berlaku pada stack label paling bawah. Nilai ini mengindikasikan stack label harus dibuang dan pengiriman paket selanjutnya didasarkan pada header IP. 7. Nilai 3 merepresentasikan Label Null Implicit. Ini merupakan label dimana LSR menempelkan dan mendistribusikan, tapi tidak pernah secara nyata muncul dalam enkapsulasi. Saat LSR akan menggantikan label pada stack paling atas dengan label baru, tetapi label baru Implicit Null, LSR akan membuang stack sebagai gantinya. Meskipun nilai ini tidak pernah muncul dalam enkapsulasi, tapi hal ini perlu ditentukan dalam LDP, sehingga nilainya dicadangkan. 8. Nilai 4-15 dicadangkan. b. 16 sampai 1023 dan sampai merupakan label yang tidak digunakan oleh software sehingga dapat secara manual dilakukan konfigurasi LSP statis dan meyakinkan tdak terdapat konflik dengan label yang secara dinamis dilakukan oleh software. c sampai 9999 merupakan label yang dicadangkan untuk aplikasi masa depan. d. 100,000 sampai 1,048,575 merupakan label yang secara otomatis dinegosisasi, diassign, dilepaskan dan digunakan oleh software. Secara khusus, label tiap kotak diassign antara 100,000 sampai 799,999 dan label tiap interface

21 diassign dalam rentang antara 800,000 sampai 1,048,575. Router MPLS mendukung operasi label sebagai berikut: 1. Push Push merupakan penambahan label baru pada paket. Untuk paket IPv4, label baru merupakan label pertama. Bit TTL dan bit S diambil dari header paket IP. Sedangkan CoS MPLS diambil dari jumlah antrian. Jika operasi push ditampilkan pada paket MPLS, maka akan mempunyai sebuah paket dengan dua atau lebih label, inilah yang dinamakan tumpukan label (label stacking). Label paling atas harus mempunyai bit S yang di set 0, dan mengambil CoS serta TTL dari tingkat yang lebih rendah. Label paling atas dalam tumpukan label selalu menginisialisasi TTL dengan 255, terlepas dari nilai TTL dari label yang lebih rendah. 2. Pop Pop merupakan penghapusan label yang terdapat pada paket. Saat label dibuang, TTL disalin dari label ke header IP dan paket IP yang mendasari dikirim sebagai paket IP murni. Pada kasus banyak label dalam suatu paket (tumpukan label), penghapusan label dari hasil paket MPLS yang lain. Label paling atas terbaru mengambil CoS dan TTL dari label paling atas sebelumnya. Nilai TTL yang dibuang dari label paling atas sebelumnya tidak ditulis kembali ke label paling atas terbaru. 3. Swap Swap merupakan penggantian label paling atas dari tumpukan label dengan label baru. Bit S dan bit CoS disalin dari label sebelumnya, dan nilai TTL disalin dan

22 dikurangi. Router transit mendukung tumpukan label setiap kedalaman. Push, pop dan swap merupakan inti dari operasi label pada MPLS. Di samping itu, label juga dapat melakukan operasi multiple push, dimana terdapat penambahan banyak label (lebih dari 3) pada paket paling atas yang eksisting. Operasi ini ekivalen dengan menambahkan beberapa kali. Selain itu juga terdapat operasi swap and push sekaligus, yaitu penggantian tumpukan paling atas yang eksisting dengan label baru, lalu menambahkan label baru lainnya di atas. c. Label Switch Router (LSR) LSR merupakan router yang berada di tengah-tengah jaringan dan berkemampuan meneruskan paket berdasarkan label [26]. LSR pertama disebut ingress LSR dan LSR terakhir disebut egress LSR. Setiap LSR memiliki tabel yang disebut label switching table. Tabel itu berisi pemetaan label masuk, label keluar, dan link ke LSR berikutnya. Saat LSR menerima paket, label paket akan dibaca, kemudian diganti dengan label keluar, lalu paket dikirimkan ke LSR berikutnya. Sedangkan LSR yang berada di ujung domain MPLS dinamakan edge LSR atau Label Edge Router (LER). LER ini mempunyai kemampuan memanfaatkan informasi routing untuk menempatkan label pada paket yang akan masuk ke jaringan MPLS maupun membuang label dari paket saat keluar dari jaringan MPLS untuk selanjutnya diteruskan ke tujuan. 1. LSR Ingress LER pada awal domain MPLS dinamakan LSR Ingress. Router ini mengenkapsulasi paket IP dengan frame layer 2 MPLS dan mengirimkannya ke

23 router selanjutnya dalam lintasan. Tiap LSP dapat hanya mempunyai 1 router ingress. 2. LSR Egress LER pada akhir domain MPLS dinamakan LSR Egress. Router ini menghapus enkapsulasi MPLS, lalu mentransformasikannya dari paket MPLS ke paket IP, dan mengirimkan paket ke tujuan akhir menggunakan tabel pengiriman IP. Tiap LSP dapat mempunyai hanya 1 router egress. Router ingress dan egress dalam suatu LSP bukan merupakan router yang sama. 3. LSR Transit LSR transit merupakan router perantara dalam LSP antara LSR ingress dan LSR egress. LSR transit mengirim paket MPLS yang diterima ke router selanjutnya dalam lintasan MPLS. Suatu LSP dapat tidak berisi transit router atau dapat berisi banyak transit router, sampai dengan maksimum 253 router transit dalam suatu LSP tunggal. Satu LSR tunggal dapat merupakan bagian dari banyak LSP, dan dapat merupakan LSRingress dan egress untuk satu atau lebih LSP dan juga dapat merupakan LSR transit di satu atau lebih LSP. 4. Label Switched Path (LSP) Jaringan MPLS terdiri atas lintasan yang disebut label switched path (LSP). LSP merupakan lintasan yang digunakan untuk melewatkan paket dalam domain MPLS. LSP dibentuk dari serangkaian LSR yang mengirim paket berlabel untuk FEC tertentu [23]. Di MPLS, transmisi data terjadi pada LSP. LSP bersifat unidirectional. Tiap LSP dibangun berdasar jalur terpendek yang dipilih melalui Interior Gateway

24 Protocol (IGP) menuju jaringan tujuan. Pada Gambar 2.5, LSP ditunjukkan pada garis berwarna merah muda. LSP menghubungkan titik-titik LSR. Untuk menyusun LSP, tabel label switching di setiap LSR harus dilengkapi dengan pemetaan dari setiap label masukan ke setiap label keluaran. Proses melengkapi tabel ini dilakukan dengan protokol distribusi label (Label Distribution Protocol/LDP). 5. Label Stack Dengan menempatkan banyak label pada paket, MPLS dapat mendukung desain routing secara hirarki. Serangkaian label yang dikaitkan pada paket dinamakan label stack. Saat paket melewati jaringan, hanya label paling atas yang dipertukarkan. Label disusun dengan cara yang terakhir masuk, maka yang pertama keluar. Dengan kata lain, label paling atas menandakan LSP tertinggi, dan masing-masinglabel berturut-turut menandakan LSP terendah berikutnya. Rekayasa trafik MPLS merupakan perangkat optimal yang digunakan untuk mengurangi biaya seluruh operasi dengan lebih efisien dalam penggunaan sumber daya bandwidth dengan mencegah kondisi dimana sebagian penyedia layanan terjadi kelebihan utilisasi (overutilized), sedangkan sebagian lain kurang dimanfaatkan (underutilized). Ada tiga hal berkaitan dengan rekayasa trafik MPLS [27] yaitu: a. Pemetaan paket ke dalam FEC b. Pemetaan FEC ke dalam trunk trafik c. Pemetaan trunk trafik ke topologi jaringan fisik melalui LSP

25 Rekayasa trafik MPLS meliputi beberapa hal sebagai berikut [27]: a. Manajemen lintasan Manajemen lintasan meliputi proses-proses pemilihan rute eksplisit berdasar kriteria tertentu, serta pembentukan dan pemeliharaan tunnel LSP dengan aturanaturan tertentu. Proses pemilihan rute dapat dilakukan secara administratif atau secara otomatis dengan proses routing yang bersifat constraint-based. Proses constraint-based dilakukan dengan kalkulasi berbagai alternatif routing untuk memenuhi spesifikasi yang ditetapkan dalam kebijakan administratif. Ada dua protokol pensinyalan yang digunakan yaitu RSVP-TE dan CR-LDP. Manajemen lintasan juga mengelola pemeliharaan lintasan, yaitu menjaga lintasan selama masa transmisi, dan mematikannya setelah transmisi selesai. b. Penempatan trafik Setelah LSP dibentuk, trafik harus dikirimkan melalui LSP. Manajemen trafik berfungsi mengalokasikan trafik ke dalam LSP yang telah dibentuk. Ini meliputi fungsi pemisahan, yang membagi trafik atas kelas-kelas tertentu, dan fungsi pengiriman, yang memetakan trafik itu ke dalam LSP. Hal yang harus diperhatikan dalam proses ini adalah distribusi beban melewati deretan LSP. Umumnya ini dilakukan dengan menyusun semacam pembobotan baik pada LSP-LSP maupun pada trafik-trafik. Ini dapat dilakukan secara implisit maupun eksplisit. c. Penyebaran informasi keadaan jaringan Penyebaran ini bertujuan membagi informasi topologi jaringan ke seluruh LSR dalam jaringan. Penyebaran dilakukan dengan IGP. Perluasan informasi

26 meliputi bandwidth link maksimal, alokasi trafik maksimal, pengukuran rekayasa trafik default, bandwidth yang dicadangkan untuk setiap kelas prioritas, dan atributatribut kelas resource. Informasi-informasi ini akan diperlukan oleh protokol persinyalan untuk memilih routing yang paling tepat dalam pembentukan LSP. d. Manajemen jaringan Performansi rekayasa trafik MPLS tergantung pada kemudahan mengukur dan mengendalikan jaringan. Manajemen jaringan meliputi konfigurasi jaringan, pengukuran jaringan, dan penanganan kegagalan jaringan. Pengukuran terhadap LSP dapat dilakukan seperti pada paket data lainnya. Aliran trafik dapat diukur dengan melakukan monitoring dan menampilkan statistik hasil. Path loss dapat diukur dengan melakukan monitoring pada ujung-ujung LSP, dan mencatat trafik yang hilang. Path delay dapat diukur dengan mengirimkan probabilitas paket melintasi LSP dan mengukur waktunya. e. Protokol pensinyalan Pemilihan lintasan sebagai bagian dari rekayasa trafik MPLS, dapat dilakukan baik secara manual oleh administrator atau secara otomatis oleh suatu protokol persinyalan. Dua protokol persinyalan yang umum digunakan pada rekayasa trafik MPLS adalah CR-LDP (Constrained-based Label Distribution Protocol) dan RSVP- TE (Resource Reservation Protocol Traffic Engineering). RSVP-TE memperluas protokol RSVP yang sebelumnya telah digunakan untuk IP, untuk mendukung distribusi label dan routing eksplisit. RSVP-TE bekerja langsung di atas IP.Sementara itu CR-LDP memperluas LDP yang dibuat untuk distribusi label, agar dapat

27 mendukung persinyalan berdasar QoS dan routing eksplisit. CR-LDP adalah protokol yang bekerja di atas TCP atau UDP Differentiated Service Dalam Jaringan MPLS Dengan Rekayasa Trafik Differentiated Services (Diffserv) merupakan diferensiasi layanan dengan membagi trafik atas kelas-kelas, dan memperlakukan setiap kelas secara berbeda [16]. Terdapat tiga layanan yang disediakan yaitu layanan premium, layanan assured dan layanan best-effort. Tujuan utama dari arsitektur DiffServ ini adalah untuk menyediakan frame yang terukur untuk mendukung tersedianya kualitas layanan. Terdapat dua metode implementasi kualitas layanan dalam MPLS yaitu menggunakan EXP Infered Label Switching Path (E-LSP) dan menggunakan Label Infered Label Switching Path (L-LSP) [3]. Dengan E-LSP, satu LSP dapat membawa secara simultan beberapa kelas trafik yang berbeda. Sedangkan dengan L-LSP, satu LSP hanya dapat membawa satu kelas trafik saja. Identifikasi kelas dilakukan dengan memasang kode DiffServ, disebut Differentiated Service Code Point (DSCP) ke dalam paket IP dan dilakukan dengan tidak menambah header baru, tetapi dengan menggantikan field TOS (Type of Service) di header IP dengan field DS (Differentiated Service field). DiffServ dalam jaringan MPLS dilakukan dengan cara berikut: a. Pada ingress LSR, header MPLS dimasukkan ke dalam paket. DSCP pada paket IP dipetakan ke Class of Service (CoS) atau Experimental Field (Exp field) pada header MPLS. DSCP yang mempunyai panjang 6 bit, dan CoS

28 yang mempunyai panjang hanya 3 bit, memungkinkan beberapa informasi dalam DSCP akan hilang pada saat pemetaan. Hanya 3 bit paling kiri yang berisi informasi berguna, yang nantinya akan disalin ke CoS. 3 bit paling kiri tersebut terdiri dari 2 bit paling kiri yaitu kelas layanan (service class) dan 1 bit sisanya yaitu antrian layanan (service queue). b. Proses penyeleksian paket berdasar pada field DS atau dinamakan klasifikasi Behaviour Aggregate Classification (BA) dilakukan berdasarkan CoS. c. Kemudian pada egress LSR, header MPLS dibuang. Perlu diperhatikan bahwa MPLS itu sendiri tidak dapat menyediakan diferensiasi layanan, sehingga perlu dilengkapi dengan teknologi lain yang mampu untuk mengklasifikasikan paket dalam kelas-kelas yang berbeda yaitu menggunakan mekanisme Diffserv [28]. Sedangkan kualitas layanan dalam MPLS untuk mengatasi kemacetan dan penyeimbangan beban dilakukan dengan cara rekayasa trafik. Kombinasi penggunaan Diffserv dalam rekayasa trafik dengan mekanisme MPLS diharapkan mampu menyediakan jaminan kualitas layanan). Ide kombinasi ini adalah mendefinisikan kelas-kelas trafik yang prioritasnya telah dialokasikan untuk ditempatkan pada LSP [29] Telkom sebagai Pengguna Teknologi Tera Router dengan Transport DWDM Telkom merupakan salah satu operator telekomunikasi di Indonesia yang telah melakukan upgrade teknologi backbone dengan menggunakan teknologi Tera Router

29 dan teknologi transport DWDM. Teknologi Tera Router pada backbone Telkom juga mengimplementasikan teknologi MPLS yang mendukung protokol pensinyalan berbasis LDSP dan RSVP-TE. Telkom mendefinisikan jaringan transport ke dalam dua tingkat hirarki yaitu jaringan transport backbone dan jaringan transport regional. Jaringan transport backbone didefinisikan sebagai jaringan yang menghubungkan berbagai kota besar di Indonesia dan pulau-pulau besar di Indonesia. Sedangkan jaringan transport regional didefinisikan sebagai jaringan yang menghubungkan node-node dalam regional Telkom. Penelitian tesis ini difokuskan pada jaringan backbone Telkom. Topologi jaringan backbone tera router yang dikembangkan oleh Telkom dapat dilihat seperti Gambar 2.7 [17]. Gambar 2.7. Jaringan Backbone Tera Router Telkom

30 Topologi Gambar 2.7 menjelaskan bahwa backbone inti jaringan Telkom sampai dengan saat ini terdiri dari dua puluh enam (26) tera router yang ditempatkan di beberapa tempat di wilayah Indonesia. Tera router atau disebut terabit router pada teorinya memungkinkan kapasitas jaringan pada skala terabit. Pada beberapa wilayah masih menggunakan optik dengan bit rate 10 Gbps, sedangkan untuk beberapa wilayah lainnya menggunakan optik yang memiliki kapasitas transport sampai 40 Gbps (sekitar 3,2Tbps per kabel serat optik). Besarnya kapasitas transport tergantung dari kepadatan jumlah trafik tiap-tiap wilayah. Rencana ke depan, kapasitas ini akan ditingkatkan sampai 100 Gbps, seperti yang telah dilakukan oleh NTT Com dari Jepang. Dengan kemampuan ini, operator tidak perlu menambah kabel serat optik baru untuk meningkatkan kapasitas jaringannya. Dengan menerapkan jaringan backbone tera router menggunakan transport DWDM, trafik besar dapat terakomodasi dan juga meningkatkan kehandalan, ketahanan dan kinerja. Tujuan utama dibangunnya backbone tera router ini yaitu agar trafik dapat disatukan ke dalam satu inti baru sehingga lebih hemat pada penggunaan link fisik dan peralatan, juga mampu meningkatkan kualitas layanan karena menerapkan DiffServ dan rekayasa trafik dengan mekanisme MPLS. Sedangkan ide dasar dari pengembangan MPLS itu sendiri adalah penggunaan label untuk melakukan mekanisme switching di tingkat IP. Konsep label pada MPLS digunakan untuk jaringan optik berbasis DWDM, dimana panjang gelombang (λ) digunakan sebagai label. Label ini berhubungan dengan IP tujuan di jaringan, sehingga label MPLS dapat dipetakan kesatu panjang gelombang (λ) dalam spektrum

31 cahaya, sehingga trafik MPLS dengan beberapa label dapat dipetakan masing-masing kedalam panjang gelombang yang berbeda-beda dalam sistem DWDM. Tujuannya adalah untuk menyediakan jaringan yang secara keseluruhan mampu menangani bandwidth besar dengan kualitas yang konsisten dan pengendalian penuh. Beberapa layanan Telkom yang tersedia saat ini terdiri dari [19]: a. Layanan IP Transit Layanan IP Transit adalah layanan interkoneksi trafik ke global internet dengan fitur full route BGP Internet dan menggunakan blok IP dan AS (Autonomous System) number milik pelanggan. Layanan ini menjamin kualitas layanan (QoS) 1:1 sampai dengan ke upstream provider dengan jumlah hop lebih pendek dan waktu tunda (delay) lebih rendah, sehingga menempati prioritas tertinggi dan dikategorikan layanan premium. b. ASTINet Layanan ASTINetmerupakan layanan solusi temporer yang bersifat besteffort, dimana QoS dengan rasio bandwidth ke gateway Internet 1:1 sampai ke upstream penyedia layanan tidak dapat dijaminkan karena masih sharing bandwidth dengan layanan TelkomNet lainnya. Ratio bandwidth ke gateway Internet yang bisa dijaminkan hanya sebesar 1:2 atau 1:4. c. Layanan Data (VPN/IP, suara, video) Teknologi VPN IP MPLS merupakan suatu layanan yang dibangun di atas Integrated Network Architecture yang secara dinamis dapat mengenali jenis aplikasi enterprise untuk memperoleh layanan keamanan dari ujung ke ujung,

32 kinerja dan ketersediaan. Layanan data ini merupakan kombinasi dari layanan premium dan layanan best-effort dan merupakan layanan waktu nyata (real time) yaitu layanan yang membutuhkan jaminan delay minimal dan jaminan kesediaan alokasi sumber daya tertentu. d. Speedy Speedy merupakan brand dari layanan akses internet end-to-end yang dikategorikan mempunyai prioritas terendah dalam jaringan. Speedy menggunakan teknologi Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL) dan menerapkan konsep best effort. Best effort merupakan konsep dimana paketpaket dapat dikirimkan setiap waktu, tanpa terlebih dahulu bernegosiasi dengan kemampuan jaringan, sehingga tidak ada jaminan kualitas layanan. Speedy memiliki QoS dengan rasio bandwidth yang dijaminkan sebesar 1:24 sampai 1:32. Berdasar hasil diskusi dengan Manager Broadband Network Operation and Maintenance PT. Telkom, meskipun trafik speedy menempati prioritas terendah di jaringan, trafik speedy merupakan trafik terbesar 80% di jaringan dibandingkan dengan trafik-trafik lainnya. Ditengah persaingan bisnis ICT (Information Communication Technology) yang sangat kompetitif, kualitas pelayanan menjadi salah satu faktor yang mempengaruhi kepuasan pelanggan. Di antara berbagai jenis layanan yang tersedia di Telkom, layanan Speedy memiliki jumlah pelanggan yang sangat besar dibandingkan dengan layanan trafik yang lain [1]. Jika terjadi gangguan di jaringan, sangat sulit memindahkan trafik Speedy yang sangat besar ini. Kecepatan akses yang

33 tidak stabil, koneksi yang sering putus serta penanganan gangguan yang lambat merupakan sebagian dari keluhan yang sering di adukan pelanggan kepada Telkom. Hal ini dapat berdampak pada banyaknya jumlah pelanggan yang memutuskan untuk berhenti menggunakan layanan Telkom Speedy. Oleh karena itu, sangat perlu bagi Telkom untuk meningkatkan tingkat pelayanan Telkom Speedy yang selama ini diberikan kepada pelanggannya.