MEKANISME TRANSISI IPv4 KE IPv6 DENGAN MENGGUNAKAN AUTOMATIC TUNNELING

Transkripsi

1 MEKANISME TRANSISI IPv4 KE IPv6 DENGAN MENGGUNAKAN AUTOMATIC TUNNELING Oleh: Harni Kusniyati Staf Pengajar Program Fakultas Ilmu Komputer Universitas Mercu Buana Abstract Computer network (computer network) and the Internet is growing up so fast. Internet Protocol (IP) is one important factor in the Internet that is used to identify nodes. The allocation of IP addresses that are designed in the past two decades, connecting millions of computers at that time. Current IP should be able to connect billions of computers on the Internet. As a result the IP address space needs increased and predictable IP addresses will be exhausted in the future. To overcome this problem, dikembangkanlah new version of IP protocol is IPv6 (Internet Protocol version 6). IPv6 is a new version of IP which is designed as an evolution of IPv4 is used today. To accommodate IPv4 is still used, and to anticipate the use of IPv6, there is need for planning and process mechanisms IPv4 to IPv6 transition. Pendahuluan Protokol Internet (Internet Protocol atau IP) pertama kali dirancang pada awal tahun an [6]. Pada saat itu protokol tersebut hanya digunakan untuk menghubungkan beberapa titik (node) dan tidak diprediksi akan tumbuh secara global seperti sekarang ini. Pada awal tahun 1990-an mulai disadari bahwa Internet tumbuh ke seluruh dunia dengan pesat dan cepat atau lambat alamat IP yang sebesar 32 bit akan semakin terbatas serta sulit didapatkan pada masa-masa yang akan datang. Selain itu Internet mulai dilewati aplikasi multimedia, sehingga menimbulkan beberapa masalah pada lalulintas (traffic) Internet seperti masalah prioritas (priority), penyumbatan (bottle neck), dan lain sebagainya. Salah satu solusi untuk mengatasi kekurangan alamat IP tersebut ialah penggunaan NAT (Network Address Translation) dan CIDR (Classless Inter-Domain Routing). Keduanya digunakan dalam rangka penghematan dan efisiensi alamat IP. Namun solusi seperti NAT tidak menyelesaikan persoalan secara utuh. Ada beberapa hambatan jika menggunakan NAT [4], seperti kesulitan pada aplikasi VoIP, kesulitan pada aplikasi IPSec, lalu lintas Muticast yang tidak dapat melewati NAT dimana jika

2 mesin penyedia NAT rusak maka semua koneksi client dengan internet menjadi terputus. Untuk mengatasi hal tersebut, dikembangkanlah protokol IP versi baru yaitu IPv6 (Internet Protocol versi 6) atau juga disebut IPng (IP Next Generation). Keberhasilan IP versi 4 (protokol IP yang digunakan saat ini) sebagai protokol standar dalam dunia Internet merupakan salah satu dasar pengembangan IPv6. INTERNET PROTOKOL VERSI 6 IPv6 adalah IP versi 6 atau biasa disebut IPng (Internet Protocol Next Generation) yang merupakan protokol Internet baru yang dikembangkan untuk mengantisipasi perkembangan teknologi Internet di masa depan [5]. Protokol Internet yang ada saat ini adalah versi 4 (IPv4). IPv6 dirancang untuk berjalan di atas jaringan kecepatan tinggi (missalnya gigabit ethernet, ATM, dan Packet over Sonet) dan bersamaan itu pula dapat berjalan dengan optimal pada jaringan kecepatan rendah (misalnya Wi-Fi dan komunikasi selular). IPv6 memiliki kelebihan jika dibanding dengan IPv4. IPv6 memiliki beberapa fitur yang mampu mengantisipasi perkembangan aplikasi masa depan dan mengatasi kekurangan yang dimiliki pendahulunya, yaitu IPv4. Kelebihankelebihan tersebut antara lain (1) Jumlah alamat IP yang sangat banyak, (2) Autoconfiguration, (3) Sekuriti, dan (4) Quality of Service. Arsitektur Pengalamatan IPv6 Seringkali kita mendengar kata multicast pada implementtasi IPv4 saat ini. Multicast artinya mengirimkan data yang sama ke beberapa node, hanya dengan sekali pengiriman data. Sebaliknya, komunikasi satu-ke-satu yang normal sering disebut unicast. a. Unicast Address Pada unicast address, ditetapkan address (alamat) yang bersifat global seperti address untuk provider ataupun address geografis. Selain itu juga ditetapkan link-local address maupun site-local address. b. Multicast Address Seperti telah dijelaskan sebelumnya, alamat multicast dikenakan pada sebuah grup multicast. Dengan kata lain, beberapa node dapat didaftarkan pada sebuah grup multicast tertentu dan kepada grup ini dapat diberikan sebuah alamat multicast. Dengan demikian, sebuah node yang akan mengirimkan paket ke seluruh node di grup multicast ini cukup menyebutkan alamat mulicast ini saja. c. Anycast Address Pada IPv6 ini ditambahkan satu jenis address baru yang tidak terdapat pada IPv4, yaitu anycast address. Mirip seperti multicast address, pada anycast address sebuah address diberikan kepada lebih dari satu interface yang biasanya dimiliki oleh beberapa 2) Dekan dan Dosen FPsi Universitas Mercu Buana

3 node yang berbeda, juga untuk mendifinisikan sekumpulan node, dengan ketentuan bahwa paket yang dikirimkan ke alamat anycast akan disampaikan ke interface terdekat. Datagram IPv6 Datagram IPv6 bisa dilihat pada gambar (1) Field-field pada header IPv6 dapat dijelaskan secara singkat sebagai berikut: 1. Version: field 4 bit yang menunjukkan versi Internet Protokol, nomor versi dari IPv6 adalah Priority: field 4 bit yang menunjukkan nilai prioritas. Field ini memungkinkan pengirim paket mengidentifikasi prioritas yang diinginkan untuk paket yang dikirimkan, relatif terhadap paket-paket lain dari pengirim yang sama. 3. Flow Label: field 24 bit yang digunakan oleh pengirim untuk memberi label pada paketpaket yang membutuhkan pena-nganan khusus dari IPv6 router, seperti quality of service yang bukan default atau service-service yang bersifat real-time. 4. Payload Length: field 16 bit unsigned integer. Field ini menunjukkan panjang payload, yaitu sisa paket yang mengikuti header IPv6, dalam oktet. 5. Next Header: field 8 bit yang berfungsi sebagai Version Priority Payload Length Flow Label Next Header Hop Limit Source Address Destination Address Gambar 1. Datagram dari IPv6. selektor. Field ini mengidentifikasikan header berikut yang mengikuti header IPv6. 6. Hop Limit: 8 bit unsigned integer. Angka di field ini akan dikurangi satu oleh tiap node yang melewatkan paket. Paket akan dibuang bila Hop Limit berharga nol. 7. Source Address: field 128 bit, menunjukkan alamat pengirim paket. 8. Destination Address: field 128 bit, menunjukkan alamat penerima paket. Perbedaan IPv4 Dan IPv6 Perbedaan antara IPv4 dan IPv6 sebagai berikut. a. IPv4 1. Kapasitas alamat 32 bit 2. IPv4 tidak mempunyai kemampuan autorenumbering 3. Bisa melakukan NAT (Network Address Translation). 4. Tidak semua produk dari IPv4 bisa mengimplementasikan IPSEC. 5. Alamat IPv4 terbagi menjadi 2 jenis yaitu unicast address, dan multicast address. 6. IP header IPv4 terdiri dari version. IHL, Type of service, Total Length, Identification, Flags, Fragment Offset, Time to Live, Protocol, Header checksum, Source address, Desti-

4 nation address, Option, Padding. 7. Alamat sumber (source address) dan alamat tujuan (destination address) sebesar 32 bit. 8. Fragmetasi dikerjakan oleh both router dan host pengirim. 9. Checksum termasuk Header pada IPv4 10.Options termasuk header pada IPv4. 11.Menggunakan host address (A) resource record didalam Domain Name System (DNS) untuk memetakan nama host pada pengalamatan IPv4. b. IPv6 1. Kapasitas perluasan alamat 128 bit. 2. IPv6 mempunyai kemampuan auto-renumbering (penomoran kembali alamat IP secara otomatis). 3. Tidak bisa melakukan NAT. 4. Setiap produk yang menggunakan IPv6 bisa mengimplementasikan IPSEC sehingga tidak perlu di upgrade. IPSEC adalah fitur yang dimiliki oleh IPv6 namun oleh beberapa developer diaplikasikan ke dalam IPv4. (Lihat IPSec). 5. Alamat IPv4 terbagi menjadi 3 yaitu unicast address, multicast address, dan anycast address. 6. IP header IPv6 terdiri dari Version, Traffic class, Flow Label, Payload length, Next Header, Hop Limit, Source address, Destination address. 7. Alamat sumber (source address) dan alamat tujuan (destination address) sebesar 128 bit. 8. Fragmentasi tidak dikerjakan oleh router, hanya oleh host pengirim. 9. Checksum tidak termasuk header pada IPv6. 10.Semua optional data diusulkan untuk ekstensi header IPv6. 11.Menggunakan host address (AAAA) resource record didalam Domain Name system (DNS) untuk memetakan nama host pada pengalamatan IPv6. AAAA adalah tipe record baru untuk menyimpan sebuah alamat IPv6 dengan nilai tipe 28. MEKANISME TRANSISI IPv4 KE IPv6 Teknologi Internet saat ini menggunakan protokol IPv4. Kenyataannya bahwa infrastruktur digunakan sekarang sangat menyulitkan transisi protokol dari IPv4 ke IPv6 sekaligus. Sangat tidak relistis untuk mengharuskan semua node menggunakan IPv6 pada suatu saat yang ditentukan, misalkan tengah malam pada tanggal tertentu [1]. Yang dibutuhkan adalah sebuah mekanisme transisi. Mekanisme yang dibahas di sini adalah kondisi saat mesin IPv6 harus berhubungan dengan mesin IPv6 dan menggunakan infrastruktur routing IPv4. Berikut adalah beberapa mekanisme yang dikembangkan untuk transisi, antara lain: 1. Dual-IP-Layer, yang menyediakan dukungan untuk IPv4 dan IPv6 pada mesin. 2) Dekan dan Dosen FPsi Universitas Mercu Buana

5 Infrastruktur Jaringan IPv4 only Tunnel Gateway 2 Network 1 (IPv6 only) Tunnel Gateway 1 Network 2 (IPv6 only) Cara termudah proses transisi IPv6 adalah dengan menyediakan implementasi IPv4 dan IPv6 sekaligus pada satu mesin, sehingga dapat berhubungan baik dengan mesin IPv4 maupun IPv6. Mesin dengan kemampuan demikian disebut mesin IPv6 / IPv4. 2. Tunneling IPv6 di atas IPv4 melalui enkapsulasi dan melewatkannya di atas jaringan IPv4. Ada dua jenis tunneling, yaitu secara otomatis (automatic tunneling) dan secara terkonfigurasi (configured tunneling). a. Tunneling Terkonfigurasi (Configu-red Tunneling). Pada dua tunneling pertama yaitu router ke router dan mesin ke router, ujung tunneling adalah router yang harus mendekapsulasi paket IPv6 dan mengirimkannya ke tujuan akhirnya. Jika alamat IPv6 router berbeda dengan alamat tujuan paket dan paket tersebut Gambar 2 Rancangan mekanisme tunneling. tidak menyediakan alamat IPv4 router, maka alamat router ditentukan dari konfigurasi mesin pembentuk tunneling. Tunneling demikian disebut dengan tunneling terkonfigurasi dan dapat digunakan untuk terhubung ke backbone IPv6. b. Tunneling Otomatis (automatic tunneling) Pada dua tunneling terakhir yaitu mesin ke mesin dan router ke mesin, paket IPv6 dikirimkan ke alamat tujuan yang menentukan ujung tunneling. Jika alamat ujung tunneling adalah IPv4-Compatible, maka 32 bit terakhirnya dapat dijadikan sebagai alamat IPv4. Tunneling demikian disebut tunneling secara otomatis. Penentuan paket IPv6 yang dikirim ke tunneling menggunakan informasi routing IPv6. RANCANGAN AUTOMATIC TUNNELING Untuk menghubungkan dua network IPv6 agar bisa melakukan komunikasi melalui infrastruktur

6 jaringan IPv4, maka kita dapat memilih automatic tunneling sebagai salah satu jalan keluar. Rancangannya seperti gambar (2). Salah satu pertimbangannya adalah untuk melihat bagaimana dalam sebuah lingkungan IPv4 bisa dijalankan IPv6. Fungsi automatic tunneling adalah melewatkan paket IPv6 pada jaringan IPv4. Automatic tunneling mempunyai prinsip kerja mengenkapsulasi paket IPv6 dengan header IPv4, kemudian paket tersebut dikirimkan ke tujuannya melalui jaringan IPv4. Implementasi automatic tunneling pada Linux biasanya akan membentuk interface virtual (biasanya sit0 atau sit1). Interface virtual ini secara otomatis akan menggunakan alamat IPv6 yang kompatibel dengan alamat IPv4 (IPv4- compatible IPv6 address). Untuk membangun sebuah sistem mekanisme transisi automatic tunneling diperlukan beberapa langkah, di antaranya: 1. Desain sistem automatic tunneling. 2. Implementasi dua automatic tunnel gateway dengan dual stack. 3. Pengujian mekanisme automatic tunneling. Desain Transisi Automatic Tunneling Rancangan automatic tunneling yang dibuat di tulisan ini menggunakan sistem operasi Linux Mandrake 9.2. Di bawah ini adalah pertimbangan dalam membuat rancangan seperti yang terlihat dalam gambar (2), antara lain: 1. Untuk melihat bagaimana dalam jaringan IPv4 ini (direpresentasikan oleh RT01), bisa dibuat client yang mempunyai alamat IPv6 only (direpresentasikan oleh CT01 dan CT02). 2. Untuk melihat bagaimana dalam jaringan IPv6 bisa bekerja dan bisa berjalan pada jaringan IPv4 yang sudah ada. 3. Untuk melihat bagaimana satu client IPv6 only (direpresen-tasikan oleh CT01) pada jaringan IPv6 bisa berkomunikasi dengan client yang IPv6 only (direpresentasikan oleh CT02) yang berada di jaringan IPv6 lainnya dengan melewati jaringan IPv4. Implementasi Automatic Tunneling Untuk mempermudah pemahaman tentang konfigurasi dan implementasi automatic tunneling maka akan dibuat contoh kasus konfigurasi seperti yang ditunjukkan gambar (3). Model konfigurasi yang digunakan meliputi: a. Tunnel Gateway TN01 Tunnel gateway merupakan saluran yang menghubungkan antar gateway (dalam hal ini adalah IPv6) untuk melakukan komunikasi. Jika ada paket data IPv6 dari gateway 1 akan dikirim ke gateway 2) Dekan dan Dosen FPsi Universitas Mercu Buana

7 2 maka tugas tunnel gateway ini adalah membungkus paket data tadi seolah-olah paket data yang lewat tersebut adalah tetap paket data IPv6 dengan melewati infrastruktur IPv4. Langkah-langkah untuk melakukan konfigu-rasi TN01 adalah: 1. Mengkonfigurasi alamat IPv4 Mengkonfigurasi alamat IPv4 (khusus untuk sistem operasi Linux Mandrake) dapat dilakukan dengan perintah berikut ini: # drakconnect, Perintah drakconnect ini digunakan untuk mengkonfigurasi IP address untuk IPv4. 2. Mengedit file yang terletak di directory /etc/sysconfig. File yang pertama akan diedit adalah file network yang biasanya terletak di directory /etc/sysconfig. Perintah untuk mengeditnya adalah: # vi /etc/sysconfig/network 3. Mengedit file ifcfg-eth0 yang terletak di directory/etc/ sysconfig/network-scripts. Perintah untuk mengeditnya ialah: #vi/etc/sysconfig/networkscrip ts/ifcfg-eth0 4. Merestart service networking Setelah file selesai diedit, supaya konfigurasi yang baru ini bisa berjalan maka service networking pada Linux harus direstart dengan perintah: #service network restart

8 5. Mengaktifkan interfacevirtual Selanjutnya kita harus mengaktifkan interface virtual kita yakni sit0 dengan perintah: #ifconfig sit0 up Secara otomatis sit0 ini akan berisi alamat IPv6 yang kompatibel dengan alamat IPv4. Ini bisa dilihat dengan perintah ifconfig. b. Tunnel Gateway TN02 Sama halnya dengan implementasi tunnel gateway TN01. Tunnel Gateway TN02 mempunyai prinsip konfigurasi yang sama. Host TN02 juga harus dikonfigurasi menggunakan alamat IPv6 global supaya dapat diroutekan pada jaringan IPv6 di Internet. Format alamat IPv6 untuk gateway tunnel TN02 adalah sebagai berikut: 2002 = prefix global CB10:0A02 = Alamat IPv4 dalam hexa ( = CB10:0A02) Alamat konversi ini digunakan hanya untuk mempermudah konfigurasi. Pada prinsipnya, alamat global lainnya Hub RT01 Router IPv4 Hub CT01 TN01 TN02 CT02 IPv6-only Client tunnel Dual-stack Tunnel Gateway Dual-stack Tunnel Gateway IPv6-only Client tunnel Gambar 3 Implementasi automatic tunneling 2) Dekan dan Dosen FPsi Universitas Mercu Buana

9 dapat digunakan. Langkah-langkah konfigurasi pada TN02 sama seperti pada konfigurasi TN01. c. Client Tunnel CT01 Client tunnel CT01 berada di bawah layanan tunnel gateway TN01. Host CT01 ini IPv6-only. Dengan demikian alamat IPv6 harus memiliki prefix yang sama dengan gateway tunnelnya (host TN01), yaitu 2002:CA0F:0A02::/48, setelah itu baru dapat mengalokasikan alamat untuk CT01. Di sini kita akan menggunakan alamat 2002:CA0F:0A02::2/48 untuk CT01. Jangan lupa untuk mengatur routing IPv6 pada client tunnel ini. Semua paket yang bertujuan ke prefix TN02 dilewatkan ke tunnel gateway. Adapun konfigurasi dari CT01 adalah sebagai berikut: 1. Mengedit File network yang terletak di directory/etc/sysconfig. File yang pertama akan kita edit adalah file network yang biasanya terletak di directory/etc/sysconfig. Perintah untuk mengeditnya adalah: # vi /etc/sysconfig/network 2. Mengedit file ifcfg-eth0 yang terletak di directory/etc/sysconfig/network-scripts. File kedua yang harus diedit adalah file ifcfg-eth0 untuk interface eth0. File ini biasa terletak di directory / etc / sysconfig/networkscripts. Perintah untuk mengeditnya ialah: # vi /etc/sysconfig/networkscripts/ifcfg-eth0 3. Merestart service networking. Setelah file selesai diedit, supaya konfigurasi yang baru ini bisa berjalan maka service networking pada Linux harus direstart dengan perintah: # service network restart 4. Mengkonfigurasi Tabel routing Terakhir kita harus mengkonfigurasi entri tabel routing pada CT01 ini agar semua paket yang bertujuan ke TN02 atau dengan prefix 2003:CB10:0A02::/48 dilewatkan ke eth0. Ini kita lakukan dengan perintah: # route A inet6 add 2002:cb10:0a02::/48 gw 2002:ca0f:0a02::2 dev eth0 d. Client Tunnel CT02 Client tunnel 02 (CT02) berada dibawah layanan tunnel gateway TN02, maka harus membuat alamat prefix dari CT02. Alamat prefik dari CT02 sama dengan alamat prefix dari tunnel gateway TN02, yaitu 2002:CB10:0A02::/48, setelah itu baru dapat mengalokasikan alamat untuk client tunnel 02 (CT02) yaitu: 2002:CB10:0A02::/48. Jangan lupa untuk mengatur routing IPv6 pada client tunnel ini. Semua paket yang bertujuan ke prefix TN01 dilewatkan ke tunnel gateway TN02. Langkah-alangkah konfigurasi pada CT02 sama seperti pada konfigurasi CT01 Pengujian Konektivitas Automatic Tunneling

10 Untuk pengujian konektivitas kita bisa lakukan dengan program traceroute6 atau ping6. Pengecekan konektifitas sebaiknya dilakukan antar tunnel gateway dulu. Misal dari Host TN02, lakukan perintah berikut: #ping6 2002:CB10:0A02::1 #ping6 2002:CB10:0A02::2 Dari host CT01 #ping6 2002:CB10:0A02::1 #ping6 2002:CB10:0A02::2 Bila diinginkan pengujian dengan melakukan pengecekan route, maka dapat dilakukan dengan perintah traceroute sebagai berikut: # traceroute6 2002:CB10:0A02::2 Yang dicek dengan traceroute6 ialah paket yang dibungkus dengan IPv6, maka traceroute hanya menghasilkan 3 baris, yakni hop (lompatan melalui router) pertama yakni TN01, hop kedua yakni TN02, dan tujuan traceroute yakni CT02. Banyaknya router pada infrastruktur IPv4 tidak dihitung. Paket IPv6 di sini hanya akan melalui 2 buah router (dua hop). Apabila semua sudah reply dan tidak menunjukkan error, ini berarti konfigurasi tunneling yang dibuat sudah berjalan. DAFTAR PUSTAKA [1] Goldman, E. James dan Rawles, Phillip T Local Area Networks: A Business- Oriented Approach. 2 ND Edition. New York: John Wiley & Sons, Inc. [5] Taufan, Riza Teori dan Implementasi IPv6: Protokol Internet Masa Depan. Jakarta: Elex Media Komputindo. -ooo- [2] Kercheval, Berry DHCP, A Guide to Dynamic TCP/IP Network Configuration. New Jersey: Prentice Hall. [3] Pribadi, Harijanto Router Linux Menggunakan Freesco dan FloppyFW. Yogyakarta: Penerbit Andi. [4] Purbo, Onno W., dkk TCP/IP: Standar, Desain, dan Implementasi. Jakarta: PT. Gramedia. 2) Dekan dan Dosen FPsi Universitas Mercu Buana

11 [6] Tharom, Tabratas, dkk Mengenal Teknologi Informasi. Jakarta: Elex Media Komputindo.