ANALISIS MEKANISME REDUNDANCY GATEWAY DENGAN MENGGUNAKAN PROTOKOL HSRP DAN VRRP

Transkripsi

1 ANALISIS MEKANISME REDUNDANCY GATEWAY DENGAN MENGGUNAKAN PROTOKOL HSRP DAN VRRP Rendy Munadi 1, Rumani M 2, Kukuh Nugroho 3 1 IT Telkom, Jl. Telekomunikasi, Dayeuh Kolot, Bandung, rnd@ittelkom.ac.id 2 IT Telkom, Jl. Telekomunikasi, Dayeuh Kolot, Bandung, rrm@ittelkom.ac.id 3 IT Telkom, Jl. Telekomunikasi, Dayeuh Kolot, Bandung, kukuh_jbr@yahoo.co.id ABSTRAK Kebutuhan akan adanya proses komunikasi yang dilakukan secara terus menerus (simultan) antar komputer client dan server sangat diperlukan. Adanya gangguan dalam proses pengiriman data ke komputer tujuan dapat mengakibatkan terputusnya proses komunikasi antara dua komputer tersebut. Terdapat dua kemungkinan sumber permasalahan apabila proses komunikasi antara komputer client dan server tersebut terjadi yaitu pertama bisa disebabkan karena jalur mengalami masalah, atau masalah dapat terjadi pada komputer server itu sendiri. Apabila permasalahan ditimbulkan akibat masalah jalur, maka solusi yang bisa dilakukan adanya dengan membuat jalur cadangan sebagai jalur alternatif untuk menuju ke komputer server atau client. Namun apabila proses pemindahan jalur masih dilakukan secara manual, kemungkinan besar proses komunikasi juga akan terhenti. Sehingga diperlukan sebuah mekanisme agar proses komunikasi antara komputer client dan server masih bisa terus terjadi walaupun dengan adanya proses perpindahan jalur, dari jalur utama ke jalur cadangan. Pada penelitian ini dilakukan pengujian penggunaan dua protokol yang berbeda untuk proses redundancy gateway pada jaringan lokal disaat proses komunikasi antara komputer client dan server terjadi. Proses komunikasi yang dilakukan oleh komputer client pada jaringan lokal tentunya akan memerlukan bantuan dari interface gateway agar data dapat dikirimkan ke jaringan luar. Dalam hal ini adalah jaringan dimana komputer server berada. Apabila interface gateway utama mengalami masalah, maka masih bisa digunakan interface gateway yang lain. Namun dengan proses perpindahan interface gateway secara otomatis, tidak manual. Penggunaan protokol HSRP (Hot Standby Router Protocol) dan VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol) dijadikan sebagai pilihan alternatif protokol yang digunakan dalam proses perpindahan interface gateway secara otomatis tersebut. Dari hasil percobaan, waktu perpindahan interface gateway ketika diterapkan mekanisme redundancy gateway dengan menggunakan protokol HSRP memiliki nilai yang lebih baik dibandingkan dengan penggunaan protokol VRRP. Nilai optimum yang dihasilkan oleh adalah ketika interval pengiriman paket hello dibuat menjadi 0,8 detik. Pada penggunaan nilai interval pengiriman paket hello tersebut terdapat penurunan nilai, baik dari sisi waktu perpindahan interface gateway, prosentase jumlah paket yang hilang, maupun nilai throughput yang dihasilkan disisi komputer pengirim. Kata kunci: HSRP, VRRP, redundancy gateway 93

2 1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kebutuhan akan jaringan adanya lokal dengan tingkat availabilitas yang tinggi disaat sebuah komputer ingin berkomunikasi dengan komputer yang lain diluar wilayah jaringan lokal dari komputer pengirim, maka diperlukan adanya penggunaan jalur cadangan untuk menuju ke interface gateway sebagai alternatif apabila jalur utama untuk menuju ke interface gateway mengalami masalah. Salah satu syarat dari tingkat availabilitas yang tinggi dapat dipenuhi yaitu apabila proses perpindahan antar interface gateway dapat dilakukan tanpa mempengaruhi hubungan proses komunikasi antar dua buah komputer yang saling bertukar informasi. Penggunaan protokol HSRP (Hot Standby Router Protocol) maupun VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol) dapat dijadikan sebagai alternatif solusi dalam proses penerapan mekanisme redundancy gateway terhadap trafik data yang melewati sebuah interface gateway yang menuju ke jaringan yang lain. Penilitian ini dilakukan untuk menguji performansi dari penggunaan dua protokol tersebut dalam hal waktu proses perpindahan interface gateway, prosentase paket yang hilang dan nilai throughput. 1.2 Rumusan Masalah Adapun rumusan masalah yang terdapat pada penilitian ini dapat dijabarkan sebagai berikut: a. Menentukan model jaringan, dimana didalamnya diterapkan mekanisme redundancy gateway dengan menggunakan dua pilihan protokol yaitu HSRP dan VRRP. b. Membandingkan perbedaan performansi jaringan ketika diterapkan protokol HSRP dan VRRP. c. Menentukan pilihan protokol yang terbaik ketika sebuah jaringan ingin diterapkan mekanisme redundancy gateway, dilihat dari sisi waktu dari proses perpindahan jalur dari jalur utama ke jalur cadangan, prosentase paket yang hilang, dan nilai throughput disisi user selama proses perpindahan jalur. 1.3 Tujuan Tujuan yang ingin dicapai pada penelitian ini adalah: a. Membuat model jaringan dimana ada mekanisme redundancy gateway yang terapkan didalamnya dengan menggunakan protokol HSRP dan VRRP, kemudian membandingkan kedua protokol tersebut dengan menggunakan tolak ukur performansi jaringan, diantaranya dengan melihat waktu dari proses perpindahan interface gateway, jumlah paket yang hilang, dan nilai throughput selama terjadinya proses perpindahan interface gateway tersebut. b. Menentukan nilai dari interval pengiriman paket hello terbaik yang digunakan baik oleh protokol HSRP dan VRRP, dimana parameter performansi yang digunakan diantaranya adalah mengenai waktu proses perpindahan jalur dari jalur utama ke jalur cadangan, prosentase paket yang hilang, dan nilai throuhput disisi user selama proses perpindahan jalur ke interface gateway cadangan antara kedua protokol tersebut, disaat sebelum dan sesudah mekanisme redundancy gateway diterapkan didalamnya. 1.4 Tinjauan Pustaka HSRP (Hot Standby Router Protocol) Prinsip kerja dari protokol HSRP dalam proses pengalihan interface gateway secara otomatis dilakukan dengan cara mendeteksi adanya masalah pada interface gateway router utama. Hal tersebut akan dilakukan oleh standby router. HSRP mengenal tiga macam tipe router, active router, standby router, dan standby group. Active router adalah router yang difungsikan sebagai router utama dalam proses penerusan paket ke jaringan luar. Standby router adalah router cadangan yang akan berfungsi sebagai active router yang baru apabila interface gateway dari active router mengalami masalah. Proses 94

3 pemilihan dari ketiga macam router HSRP tersebut dilakukan dengan cara mempertukarkan paket hello antar router HSRP. Sebelum ada salah router di dalam group yang sama akan ditunjuk sebagai router utama yang nantinya akan bertugas untuk mengirimkan data dari client ke luar jaringan, maka proses pemilihan perlu dilakukan. Dalam melakukan proses pemilihan, ada dua parameter yang digunakan yaitu nilai prioritas. Interface router atau switch yang menggunakan nilai prioritas tertinggi akan dipilih sebagai router utama. Namun apabila nilai prioritas yang digunakan oleh masing-masing router atau switch sama, maka parameter kedua yang digunakan yaitu alamat IP yang digunakan oleh perangkat tersebut. Sama seperti penggunaan nilai prioritas, router atau switch yang menggunakan alamat IP tertinggi akan dipilih sebagai sebagai router utama di dalam group HSRP yang sama VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol) Secara garis besar prinsip kerja yang digunakan oleh protokol VRRP hampir sama seperti apa yang dilakukan oleh HSRP. Disamping ada perbedaan beberapa istilah yang digunakan oleh VRRP. Active router yang digunakan oleh HSRP dalam menjadikan fungsi router tersebut sebagai router utama dalam merutekan paket ke jaringan luar diganti dengan nama master router di dalam istilah VRRP. Istilah router yang dijadikan sebagai cadangan didalam konsep VRRP hanya ada satu buah yaitu backup router. Dan yang dijadikan sebagai router backup adalah semua router selain master router yang tergabung dalam grup VRRP yang sama. Terdapat perbedaan konsep apabila di dalam sebuah jaringan harus dibuat lebih dari satu group. Di dalam konsep HSRP, setiap group yang berbeda, data yang dibuat juga harus berbeda. Atau dengan kata lain setiap data akan merepresentasikan informasi grup HSRP yagn berbeda. Berbeda dengan konsep VRRP, semua grup yang ada bisa ditampung dalam satu informasi paket (data) yang sama, karena setiap grup yang berbeda akan direpresentasikan oleh alamat IP yang berbeda yang akan digunakan oleh router virtual. 2. PEMBAHASAN 2.1 Skenario Proses Simulasi Proses pengamatan performansi dari proses perpindahan interface gateway dengan menerapkan dua protokol yang berbeda yaitu HSRP dan VRRP dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak GNS3. Selama melakukan proses pengamatan terdapat tiga buah parameter performansi yang diamati diantaranya adalah waktu dari proses perpindahan interface gateway, prosentase paket yang hilang, dan nilai throughput yang dihasilkan selama terjadi perpindahan interface gateway. 95

4 Gambar 2.1 Skema topologi jaringan Proses penentuan penggunaan nilai dari interval pengiriman paket hello terbaik dilakukan dengan menggunakan tiga parameter performansi jaringan lokal yang diterapkan mekanisme redundancy gateway. Perubahan nilai dari hello interval akan mengakibatkan terjadinya perubahan nilai pada ketiga parameter performansi yang digunakan. Paket hello dalam prinsip kerja baik pada protokol HSRP maupun VRRP digunakan untuk proses pemilihan router utama dan router cadangan. Selain itu paket hello oleh kedua protokol tersebut digunakan dalam proses pemantauan status interface gateway `yang dimiliki oleh router utama di dalam sebuah jaringan lokal. 2.2 Penggunaan Protokol HSRP Pencatatan dari waktu proses perpindahan interface gateway dari router utama ke router cadangan pertama kali dilakukan dengan menggunakan protokol HSRP sebagai protokol untuk proses redundancy gateway. Perubahan nilai dari interval pengiriman paket hello yang diamati diantaranya menggunakan nilai default ( 3 detik), 1 detik, 0,8 detik, dan 0,5 detik. Berikut ini adalah data hasil proses simulasi dari penghitungan waktu perpindahan dari interface gateway router utama ke router cadangan: Gambar 2.2 Waktu perpindahan rata-rata dari interface gateway utama ke cadangan Nilai awal yang didapatkan ketika digunakan periode interval pengiriman paket hello 3 detik, 1 detik, 0,8 detik, dan 0,5 detik berturut-turut dihasilkan nilai 0,385 detik, 0,395 detik, 0,367 detik, dan 0,320 detik. Sehingga dapat disimpulkan bahwa dengan memperkecil nilai dari interval pengiriman paket hello, akan dihasilkan nilai yang semakin kecil. Hal ini disebabkan karena dengan semakin cepat router cadangan dalam merespon ketidakaktifan router utama, maka waktu dari proses perpindahan interface gateway ke router utama juga semakin besar. Dari data hasil percobaan diatas diperoleh hasil nilai terkecil ketika digunakan interval pengiriman paket hello sebesar 0,5 detik. 96

5 Namun penentuan nilai dari interval pengiriman paket hello terbaik dilakukan dengan menggunakan dua parameter yang lain yaitu prosentase paket yang hilang dan nilai throughput yang dihasilkan selama terjadi perpindahan interface gateway. Gambar 2.3 Prosentase paket yang hilang selama terjadi perpindahan interface gateway (HSRP) Nilai awal yang didapatkan ketika digunakan periode interval pengiriman paket hello 3 detik, 1 detik, 0,8 detik, dan 0,5 detik berturut-turut dihasilkan nilai 2,5%, 1,25%, 0%, dan 0%. Dengan semakin memperkecil nilai interval pengiriman paket hello, nilai prosentase paket yang hilang juga semakin kecil. Dari data hasil percobaan terlihat bahwa dengan menggunakan interval pengiriman paket hello 0,8 detik sudah bisa menghasilkan prosentase paket yang hilang 0% (tidak ada paket yang hilang selama terjadi perpindahan interface gateway). Begitupula dengan nilai throughput akan berbanding lurus dengan nilai prosentase paket yang hilang. Sehingga dapat disimpulkan bahwa nilai optimum pada penggunaan interval pengiriman paket hello untuk protokol HSRP adalah 0,8 detik. 2.3 Pengunaan Protokol VRRP Proses pencatatan nilai waktu perpindahan interface gateway dari router utama ke router cadangan pada penggunaan protokol VRRP juga menggunakan empat nilai interval waktu pengiriman paket hello yang berbeda yaitu 3 detik, 1 detik, 0,8 detik, dan 0,5 detik. Berikut adalah data dari proses simulasi terhadap pencatatan waktu perpindahan interface gateway dari router utama ke router cadangan dengan interval waktu pengiriman paket hello yang berbeda-beda: Gambar 2.4 Waktu perpindahan rata-rata dari interface gateway utama ke cadangan Nilai awal yang didapatkan ketika digunakan periode interval pengiriman paket hello 3 detik, 1 detik, 0,8 detik, dan 0,5 detik berturut-turut dihasilkan nilai 0,99 detik, 1,004 detik, 1,015 detik, dan 1,021 detik. Dari data hasil pengamatan terlihat bahwa dengan semakin kecil nilai interval pengiriman paket hello, nilai waktu perpindahan interface gateway lebih cenderung semakin besar. Hal ini disebabkan karena perbedaan konsep dalam proses pemilihan router utama yang nantinya akan bertugas untuk meneruskan paket ke luar wilayah jaringan dari komputer pengirim. Pada HSRP dikenal konsep standby router, dimana fungsi dari standby router adalah sebagai router pengganti ketika router utama mengalami masalah, tanpa adanya proses pemilihan ulang. Berbeda dengan konsep 97

6 pada VRRP. Dengan tidak adanya standby router seperti pada HSRP mengakibatkan disaat router utama mengalami masalah, maka diharuskan ada proses pemilihan router utama yang baru. Sehingga mengakibatkan waktu perpindahan interface gateway yang dihasilkan oleh protokol VRRP cenderung lebih besar dibandingkan pada saat digunakan protokol HSRP. Gambar 2.5 Prosentase paket yang hilang selama terjadi perpindahan interface gateway (VRRP) Berturut-turut nilai yang dihasilkan ketika digunakan interval pengiriman paket hello 3 detik, 1 detik, 0,8 detik, dan 0,5 detik adalah 10.5%, 7,75%, 5 %, dan 5%. Dari data hasil pengamatan diatas terlihat bahwa prosentase paket yang hilang ketika digunakan protokol VRRP juga relatif lebih besar dibandingkan disaat digunakan protokol HSRP, dimana nilai terkecil dari prosentase paket yang hilang adalah sebesar 5%. Nilai tersebut akan terus bertahan dengan memperkecil interval waktu pengiriman paket hello. Begitupula dengan nilai throughput akan berbanding lurus dengan nilai prosentase jumlah paket yang hilang. Sehingga dapat disimpulkan bahwa nilai optimum dari penggunaan interval pengiriman paket hello pada protokol VRRP adalah sebesar 0,8 detik, namun dengan tanpa pencapaian nilai prosentase paket yang hilang sebesar 0% seperti yang dihasilkan ketika digunakan protokol HSRP. 3. KESIMPULAN Dari hasil pengamatan terdapat beberapa kesimpulan, diantaranya: Nilai optimum dari penggunaan interval pengiriman paket hello baik pada HSRP maupun VRRP adalah sebesar 0,8 detik. Penggunaan protokol HSRP menghasilkan performansi yang lebih baik dibandingkan dengan VRRP. DAFTAR PUSTAKA 1. Cisco Team, 2006, CCNP: Building Multilayer Switched Networks, Cisco Systems, USA 2. Network Working Group, 1998, Cisco Hot Standby Protocol (HSRP), Available: 3. Pietro, Nicoletti, 2006, Hot Standby Routing Protocol Virtual Router Redudancy Protocol, Available: 4. Cisco Team, 2008, Campus Network for High Availability Design Guide, Cisco Systems, USA. 98