BAB II DASAR TEORI. ketersediaan jaringan, sehingga jika dalam suatu jaringan terdapat link yang terputus

Transkripsi

1 BAB II DASAR TEORI 2.1 Redudansi Redundancy adalah jalur jaringan alternatif yang digunakan untuk meningkatkan ketersediaan jaringan, sehingga jika dalam suatu jaringan terdapat link yang terputus maka jalur untuk data masih bisa terhubung tanpa mempengaruhi konektivitas perangkat pada jaringan tersebut. Redudancy menyediakan banyak fleksibilitas dalam pemilihan jalur pada jaringan, yang memungkinkan data yang akan dikirimkan tanpa jalur tunggal atau perangkat gagal dalam lapisan distribusi atau inti. Redudancy memang memiliki beberapa komplikasi yang harus diatasi sebelum dapat dengan aman digunakan pada jaringan hirarkis. Berikut beberapa hal yang harus diperhatikan pada redundancy : a. Loop Loop terjadi karena frame tidak mempunya waktu hidup (TTL) seperti paket IP melintasi router. Akibatnya, jika mereka tidak diakhiri dengan benar pada jaringan mereka terus Bangkit dari Switch ke Switch tanpa henti atau sampai Link terganggu.dan Frame Broadcast diteruskan ke semua Port Switch kecuali Port berasal.hal ini memastikan bahwa semua perangkat dalam Broadcast Domain dapat menerima Frame.Jika ada lebih dari satu Jalur untuk Frame yang akan dieruskan keluar,dapat menghasilkan suatu lingkaran tak berujung. Proses ini akan terjadi berulang-ulang hingga switch fisik memutuskan sambungan penyebab dari loop dan menekan power off di salah satu switch pada loop. Loop mengakibatkan beban CPU tinggi pada semua switch yang tertangkap dalam loop 5

2 tsb. Karena frame yang terus menerus diteruskan bolak balik antara semua switch di loop, CPU akhirnya harus memproses banyak data. Hal ini memperlambat kinerja pada lalu lintas di network. b. Broadcast Storm Broadcast Storm terjadi ketika ada begitu banyak frame broadcast terperangkap dalam loop dan semua bandwitch yang tersedia dikonsumsi. Akibatnya, tidak ada bandwitch yang tersedia untuk lalu lintas yang lain. Broadcast Storm tidak dapat dihindari pada jaringan redudancy. Sebagai perangkat yang mengirim lebih broadcast keluar jaringan, lalu lintas semakin banyak tertangkap loop, dan akhirnya menciptakan broadcast syang menyebabkan jaringan gagal. c. Duplicate Unicast Frame broadcast bukan satu-satunya jenis frame yang dipengaruhi oleh loop. Frame unicast yang dikirim ke jaringan dapat mengakibatkan duplicate frame sampai di perangkat tujuan. Kebanyakan protocol lapisan atas tidak dirancang untuk mengenali atau mengatasi duplicate transmisi. Secara umum, protocol yang menggunakan mekanisme urutan penomoran berasumsi bahwa transmisi telah gagal dan nomor urut telah didaur ulang untuk sesi komunikasi lain. Protocol lain berusaha untuk menduplicate transmisi ke protocol lapisan atas yang tepat untuk diproses atau mungkin dibuang. 2.2 Protocol Pada jaringan komputer, terdapat berbagai jenis perangkat berbeda yang terhubung dan saling berkomunikasi satu sama lain. Agar perangkat-perangkat tersebut dapat saling berkomunikasi, mereka harus "berbicara dengan bahasa yang sama". Apa 6

3 yang dikomunikasikan, bagaimana cara berkomunikasi, dan kapan perangkat-perangkat tersebut berkomunikasi harus memenuhi beberapa konvensi bersama antara perangkatperangkat yang terlibat. Sekumpulan kon- vensi ini disebut sebagai sebuah protokol, yang dapat didenisikan sebagai se- perangkat aturan yang mengatur pertukaran data antara perangkat-perangkat yang terlibat dalam komunikasi. Elemen utama dari protokol adalah syntax, semantics dan timing. a. Syntax. Istilah ini mengacu kepada struktur atau format data, bagaimana data-data tersebut disajikan. Sebagai contoh, sebuah protokol sederhana mungkin mengharapkan 8 bit pertama dari data berisi alamat pengirim, 8 bit kedua berisi alamat penerima dan sisanya adalah isi pesan yang hendak disampaikan. b. Semantics. Istilah ini mengacu kepada pengendalian informasi untuk koordinasi dan penanganan kesalahan. c. Timing. Istilah ini mengacu kepada dua karakteristik: Kapan data harus dikirimkan dan seberapa cepat data itu dikirimkan. Sebuah protokol komunikasi harus dapat mewujudkan sebuah komunikasi yang handal dan tanpa kesalahan. Untuk mewujudkan hal ini sebuah protokol harus mencakup 3 hal utama yaitu link management, error control dan flow control. Link management pada protokol akan mengatur bagaimana membangun koneksi untuk memulai sebuah komunikasi dan bagaimana memutuskan koneksi ketika komunikasi telah selesai dilaksanakan. Selain itu, agar aliran data yang dikirimkan oleh pengirim terkendali sehingga tidak membanjiri penerima, maka aliran data tersebut akan dikendalikan oleh protokol dengan mekanisme flow control yang dimilikinya. Data yang diterima oleh penerima akan di- periksa apakah telah terjadi kerusakan atau tidak 7

4 selama proses pengiriman berlangsung. Jika terjadi kerusakan maka langkah apa yang harus diambil, akan diatur sepenuhnya oleh mekanisme error control protokol. Protokol dibuat untuk menjalankan beberapa fungsi. Tidak semua fungsi terdapat pada setiap protokol. Untuk itu dalam menjalankan tugasnya, beberapa protokol bekerjasama. Beberapa fungsi protokol antara lain: a. Segmentasi dan Penyatuan Ulang. Proses dimana protokol membagi paket data menjadi beberapa segmen dan kemudian melakukan penyatuan ulang beberapa segmen menjadi paket data utuh. b. Enkapsulasi. Proses penambahan informasi kendali pada paket data yang diperlukan untuk pengiriman. c. Kendali Koneksi. Proses persetujuan (handshake) untuk koneksi sebelum mengirimkan paket data. d. Pengiriman tersusun. Proses penyesuaian urutan pengiriman paket data. e. Kendali Kesalahan. Proses pengendalian terhadap kemungkinan kerusakan paket data saat pengiriman. f. Kendali aliran data. Proses pembatasan jumlah paket data yang dikirim dari pengirim ke penerima. g. Pengalamatan. Proses pengalamatan pada perangkat-perangkat yang hendak bertukar paket data. h. Multiplexing. Proses pengiriman banyak sinyal yg berbeda pada satu sambungan. i. Layanan Transmisi. Prioritas dan Keamanan pada transmisi. 8

5 2.3 Protocol TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet protocol) Internet Protocol (IP) bekerja pada lapisan ketiga dari model jaringan TCP/IP yaitu lapisan jaringan. IP mengimplementasikan dua fungsi utama, yaitu pengalamatan dan fragmentasi. IP menggunakan alamat yg terdapat pada header IP untuk mengirimkan data menuju alamat tujuannya. Pemilihan jalur pengiriman disebut dengan Routing. IP bersifat unreliable, connectionless dan datagram delivery service. Unreliable berarti bahwa protokol IP tidak menjamin datagram (paket yang terdapat di dalam IP layer) yang dikirim pasti sampai ke tempat tujuan. Protokol IP hanya berusaha sebaik-baiknya agar paket yang dikirim tersebut sampai ke tujuan. Jika dalam perjalanan, paket tersebut mengalami gangguan seperti jalur putus, kongesti pada router atau target host down, protokol IP hanya bisa menginformasikan kepada pengirim paket melalui protokol ICMP bahwa terjadi masalah dalam pengiriman paket IP. Jika diinginkan keandalan yang lebih baik, keandalan itu harus disediakan oleh protokol yang berada diatas IP layer misalnya TCP dan aplikasi pengguna. Protocol TCP/IP merupakan sebuah protokol yang digunakan pada jaringan internet yang bersifat connection-oriented. Yang berarti perangkat yang ikut serta dalam pertukaran data harus terhubung lebih dahulu. TCP juga bertanggung jawab dalam pengiriman data agar sampai ke tujuan, memeriksa kembali kesalahan jika tidak berhasil melakukan pengiriman data. Jika data yang dikirim terlalu besar untuk satu datagram maka TCP akan membagi kedalam beberapa datagram. IP bertanggung jawab setelah komunikasi data berlangsung, yaitu merutekan paket data didalam jaringan. IP bertugas sebagai kurir dari TCP dan mencari jalur terbaik dalam penyampaian datagram, IP tidak bertanggung jawab jika data tidak sampai dengan utuh, namun IP akan 9

6 mengirimkan pesan error melalui ICMP jika hal ini terjadi. Untuk macam-macam layer pada protocol TCP/IP sebagai berikut : Gambar 2. 1 Layer pada TCP/IP a) Layer Application Layer ini merupakan lapis teratas pada TCP/IP. Layer ini menyediakan fungsifungsi bagi aplikasi-aplikasi pengguna. Layer ini menyediakan layanan-layanan yang dibutuhkan oleh aplikasi-aplikasi user untuk berkomunikasi pada jaringan. Pada layer ini terdapat beberapa protocol seperti TFTP, FTP, NFS untuk file transfer. SMTP dan POP3 sebagai protocol aplikasi . Telnet dan FTP sebagai aplikasi remote login. SNMP sebagai protocol manajemen jaringan. Kemudian DNS, sebagai protocol aplikasi sistem penamaan di internet. Serta HTTP, sebagai protocol aplikasi web. b) Layer Transport Layer ini memiliki dua protocol utama yaitu : 10

7 Protocol TCP (Transmission Control Protocol) merupakan protocol yang bersifat connection-oriented dan reliable. TCP akan melakukan retransmisi apabila data yang dikirimkan ke tujuan tidak diterima dan menyediakan sebuah virtual circuit di antara aplikasi-aplikasi end user. Kelebihan dari TCP adalah adanya jaminan penghantaran paket ke tujuan. Protocol UDP (User Datagram Protocol) merupakan protocol yang bersifat connectionless dan unreliable, meskipun bertanggung jawab untuk mengirimkan paket, tidak ada software yang melakukan pengecekan terhadap segmen yang dikirim. Kelebihan dari protokol ini adalah kecepatan karena UDP tidak menyediakan acknoledgement. c) Layer Internet Layer ini bertanggung jawab atas routing yang ada pada jaringan. Protocol pada layer ini menyediakan sebuah datagram network service. Datagram merupakan paketpaket informasi yang terdiri atas header, data, dan trailer. Header berisi informasi, seperti alamat tujuan yang dibutuhkan oleh jaringan untuk me-rute-kan datagram. Sebuah header juga dapat berisi informasi lainnya seperti alamat asal dari pengirim. Trailer biasanya berupa nilai checksum yang digunakan untuk memastikan bahwa data tidak dimodifikasi pada saat transit. Pada layer ini terdapat protocol IP (Internet Protocol) yang berfungsi untuk menyampaikan paket data ke alamat yang tepat. ICMP, yang menyediakan kemampuan kontrol dan pesan. ARP, yang menentukan MAC address dari dari alamat IP yang diketahui, serta RARP yang menentukan alamat IP jika diketahui alamat MAC. d) Layer Network Interface 11

8 Layer ini merupakan layer terbawah pada layer TCP/IP. Fungsi protocol pada layer ini adalah sebagai berikut : Mendefinisikan bagaimana menggunakan jaringan untuk mengirimkan frame, yang merupakan unit data yang dilewatkan melalui media fisik. Protocol pada layer ini harus mampu menerjemahkan sinyal listrik menjadi data digital yang dimengerti komputer, yang berasal dari peralatan lain yang sejenis. 2.4 VPRN (Virtual Private Routed Network) Setiap Virtual Private Routed Network (VPRN) terdiri dari satu set lokasi pelanggan terhubung ke satu atau lebih router PE. Setiap router PE terkait memelihara terpisah IP forwarding table untuk setiap VPRN. Selain itu, router PE bertukar informasi routing dikonfigurasi atau belajar dari semua situs pelanggan melalui MP- BGP peering. Setiap rute yang dipertukarkan melalui protokol MP-BGP termasuk rute distinguisher (RD), yang mengidentifikasi asosiasi VPRN. Penyedia layanan menggunakan BGP untuk bertukar dari VPN khususnya rute antara router PE yang melekat pada VPN itu. Hal ini dilakukan dengan cara yang memastikan bahwa rute dari VPN yang berbeda tetap berbeda dan terpisah, bahkan jika dua VPN memiliki ruang alamat yang tumpang tindih. Dalam VPN tertentu, router PE mendistribusikan informasi rute dari dan ke router CE. Karena router CE tidak mengintip satu sama lain, tidak ada overlay terlihat dengan algoritma routing VPN. Ketika BGP mendistribusikan VPN rute, juga mendistribusikan label MPLS untuk rute itu. Pada individu metro, satu label ditugaskan untuk (diiklankan untuk) semua rute di VPN. Sebuah lookup VRF digunakan untuk menentukan antarmuka egress untuk paket. 12

9 Sebelum paket data pelanggan perjalanan di seluruh jaringan backbone penyedia layanan, itu dirumuskan dengan label MPLS yang sesuai, di pelanggan VPN, untuk rute yang terbaik sesuai dengan alamat tujuan paket. label yang (disebut label inner) adalah label yang diiklankan dari tujuan metro, seperti yang dijelaskan dalam paragraf sebelumnya. Paket MPLS selanjutnya dikemas dengan baik label MPLS lain atau GRE sundulan terowongan, sehingga akan terowongan di backbone untuk router PE yang tepat. Setiap rute yang dipertukarkan oleh protokol MP-BGP termasuk rute distinguisher (RD), yang mengidentifikasi asosiasi VPRN nya. Dengan demikian, router backbone inti tidak perlu mengetahui rute VPN. 2.5 IP Address IP adalah sebuah protocol jaringan, secara umum dijalankan bersama protocol TCP, sehingga sering disebut TCP/IP. Adanya IP Address merupakan konsekuensi dari penerapan Internet Protocol untuk mengintegrasikan jaringan komputer Internet di dunia. Seluruh host (komputer) yang terhubung ke Internet dan ingin berkomunikasi memakai TCP/IP harus memiliki IP Address sebagai alat pengenal host pada network. Secara logika, Internet merupakan suatu network besar yang terdiri dari berbagai sub network yang terintegrasi. Oleh karena itu, suatu IP Address harus bersifat unik untuk seluruh dunia. Tidak boleh ada satu IP Address yang sama dipakai oleh dua host yang berbeda. Untuk itu, penggunaan IP Address di seluruh dunia dikoordinasi oleh lembaga sentral Internet yang di kenal dengan IANA (Internet Assigned Numbers Authority) di IP address ada dua macam, IP versi 4 (IPv4) dan IP versi 6 (IPv6). Berikut adalah perbedaan antara IPv4 dan IPv6 menurut Kementerian Komunikasi dan Informatika (Kominfo): 13

10 a. Fitur Pada IPv4 jumlah alamat menggunakan 32 bit sehingga jumlah alamat unik yang didukung terbatas atau di atas 4 miliar alamat IP saja. NAT mampu untuk sekadar memperlambat habisnya jumlah alamat IPv4, namun pada dasarnya IPv4 hanya menggunakan 32 bit sehingga tidak dapat mengimbangi laju pertumbuhan internet dunia. IPv6: Menggunakan 128 bit untuk mendukung 3.4 x 10^38 alamat IP yang unik. Jumlah yang masif ini lebih dari cukup untuk menyelesaikan masalah keterbatasan jumlah alamat pada IPv4 secara permanen. b. Routing Pada IPv4 performa routing menurun seiring dengan membesarnya ukuran tabel routing. Penyebabnya pemeriksaan header MTU di setiap router dan hop switch. IPv6 dengan proses routing yang jauh lebih efisien dari pendahulunya, IPv6 memiliki kemampuan untuk mengelola tabel routing yang besar. c. Mobilitas Pada IPv4 dukungan terhadap mobilitas yang terbatas oleh kemampuan roaming saat beralih dari satu jaringan ke jaringan lain. IPv6: Memenuhi kebutuhan mobilitas tinggi melalui roaming dari satu jaringan ke jaringan lain dengan tetap terjaganya kelangsungan sambungan. Fitur ini mendukung perkembangan aplikasi-aplikasi. d. Keamanan Pada IPv4 meski umum digunakan dalam mengamankan jaringan IPv4, header IPsec merupakan fitur tambahan pilihan pada standar IPv4. IPv6 IPsec dikembangkan sejalan dengan IPv6. Header IPsec menjadi fitur wajib dalam standar implementasi IPv6. 14

11 e. Ukuran Header Pada IPv4 ukuran header dasar 20 oktet ditambah ukuran header options yang dapat bervariasi. IPv6 ukuran header tetap 40 oktet. Sejumlah header pada IPv4 seperti Identification, Flags, Fragment offset, Header Checksum dan Padding telah dimodifikasi. f. Header Checksum Pada IPv4 terdapat header checksum yang diperiksa oleh setiap switch (perangkat lapis ke 3), sehingga menambah delay. IPv6 proses checksum tidak dilakukan di tingkat header, melainkan secara end-toend. Header IPsec telah menjamin keamanan yang memadai. g. Fragmentasi Pada IPv4 dilakukan di setiap hop yang melambatkan performa router. Proses menjadi lebih lama lagi apabila ukuran paket data melampaui Maximum Transmission Unit (MTU) paket dipecah-pecah sebelum disatukan kembali di tempat tujuan. IPv6 hanya dilakukan oleh host yang mengirimkan paket data. Di samping itu, terdapat fitur MTU discovery yang menentukan fragmentasi yang lebih tepat menyesuaikan dengan nilai MTU terkecil yang terdapat dalam sebuah jaringan dari ujung ke ujung. h. Configuration Pada IPv4 ketika sebuah host terhubung ke sebuah jaringan, konfigurasi dilakukan secara manual. IPv6 memiliki fitur stateless auto configuration dimana ketika sebuah host terhubung ke sebuah jaringan, konfigurasi dilakukan secara otomatis. i. Pengalamatan IP Address 15

12 karena sekarang ini secara umum, jaringan komputer masih memakai IPv4, maka kita bahas hanya IPV4. Selanjutnya kata IP Address yang digunakan dipembahasan ini selanjutnya merujuk ke IPv4. IP Address terdiri dari bilangan biner sepanjang 32 bit yang dibagi atas 4 segmen. Tiap segmen terdiri atas 8 bit yang berarti memiliki nilai desimal dari Range address yang bisa digunakan adalah dari sampai dengan Gambar 2.2 Contoh Bilangan Biner dan Bilangan Desimal IP Address dipisahkan menjadi 2 bagian, yakni bagian bit network dan bagian bit host. Bit network berperan dalam identifikasi suatu network dari network yang lain, sedangkan bit host berperan dalam identifikasi host dalam suatu network. Jadi, seluruh host yang tersambung dalam jaringan yang sama memiliki bit network yang sama. Sebagian dari bit-bit bagian awal dari IP Address merupakan network bit/network number, sedangkan sisanya untuk host. Garis pemisah antara bagian network dan host tidak tetap, bergantung kepada kelas network. Ada 3 kelas address yang utama dalam TCP/IP, yakni kelas A, kelas B dan kelas C. Perangkat lunak Internet Protocol menentukan pembagian jenis kelas ini dengan menguji beberapa bit pertama dari IP Address. Ada beberapa jenis address yang digunakan untuk keperluan khusus dan tidak boleh digunakan untuk pengenal host. Address tersebut adalah : - Network Address 16

13 Address ini digunakan untuk mengenali suatu network pada jaringan Internet. Address ini didapat dengan membuat seluruh bit host menjadi 0. Tujuannya adalah untuk menyederhanakan informasi routing pada Internet. Router cukup melihat network address untuk menentukan kemana paket tersebut harus dikirimkan. Contoh untuk kelas C, network address untuk IP address adalah Analogi yang baik untuk menjelaskan fungsi network address ini adalah dalam pengolahan surat pada kantor pos. Petugas penyortir surat pada kantor pos cukup melihat kota tujuan pada alamat surat (tidak perlu membaca seluruh alamat) untuk menentukan jalur mana yang harus ditempuh surat tersebut. Pekerjaan "routing" surat-surat menjadi lebih cepat. Demikian juga halnya dengan router di Internet pada saat melakukan routing atas paketpaket data. - Broadcast Address Address ini digunakan untuk mengirim/menerima informasi yang harus diketahui oleh seluruh host yang ada pada suatu network. Address broadcast diperoleh dengan membuat seluruh bit host pada IP Address menjadi 1. Jadi, untuk host dengan IP address , broadcast addressnya adalah Seperti diketahui, setiap paket IP memiliki header alamat tujuan berupa IP Address dari host yang akan dituju oleh paket tersebut. Dengan adanya alamat ini, maka hanya host tujuan saja yang memproses paket tersebut, sedangkan host lain akan mengabaikannya. Bagaimana jika suatu host ingin mengirim paket kepada seluruh host yang ada pada networknya. Tidak efisien jika ia harus membuat replikasi paket sebanyak jumlah host tujuan. Pemakaian bandwidth akan meningkat dan beban kerja host pengirim bertambah, padahal isi paketpaket tersebut sama. Oleh karena itu, dibuat konsep broadcast address. 17

14 Host cukup mengirim ke alamat broadcast, maka seluruh host yang ada pada network akan menerima paket tersebut. Konsekuensinya, seluruh host pada network yang sama harus memiliki address broadcast yang sama dan address tersebut tidak boleh digunakan sebagai IP Address untuk host tertentu. Jadi, sebenarnya setiap host memiliki 2 address untuk menerima paket : pertama adalah IP Addressnya yang bersifat unik dan kedua adalah broadcast address pada network tempat host tersebut berada. Jenis informasi yang dibroadcast biasanya adalah informasi - PRIVATE IP ADDRESS Untuk keperluan jaringan lokal /Local Area Network seperti jaringan pribadi, warnet, sekolah, kantor, laboratorium, dll maka telah ditetapkan range IP Address Private untuk masing-masing kelas. IP Address ini tidak akan dirouting ke internet, oleh karena itu, ip address ini tidak dapat digunakan sebagai ip pengenal di Internet.IP private tidak perlu mendaftar ke IANA Untuk mengkoneksikan IP Private ke internet maka diperlukan teknik NAT ke IP Public. IP Publik adalah IP Address yang didapatkan dengan cara mendaftar ke IANA dan IP Publik tidak boleh sama sedunia karena IP Publik digunakan sebagai pengenal di internet. Daftar IP Private adalah sbb : Gambar 2.3 Daftar IP Private 18

15 2.3 Perangkat Router Metro ALU 7750 SR7 Perangkat Metro Ethernet terdiri atas dua tipen: tipe A Alcatel-Lucent 7750 Service Router (SR) dan tipe B Alcatel-Lucent 7450 Ethernet Switch Router (ESS). Pada Alcatel-Lucent 7750 SR terdapat 3 ukuran chasis yaitu SR-1, SR-7, dan SR-12. Sedangkan Alcatel-Lucent 7450 ESS memiliki 4 ukuran chassis, yaitu ESS-1, ESS-6, ESS-7 dan ESS-12. Ukuran yang berbeda hanya membedakan kapasitas, tetapi mempunyai kemampuan dalam penyediaan layanan yang sama. Saat ini PT Telkom menggunakan Metro Ethernet Alcatel-Lucent 7750 SR-7 dengan karakteristik sebagai berikut: - Terdiri dari 7 slot, dan masing-masing slot terdiri dari dua Media Dependent Adaptor (MDA) Gbps full duplex switch fabric option Gbps full duplex sistem capacity - 40 Gbps 10 M slot capacity ( full duplex ) Perangkat Metro Ethernet Alcatel Lucent 7750 SR-7 diperlihatkan pada Tabel 2.1 Tabel 2. 1 Tabel router Alcatel lucent 19

16 Chassis 7750 SR7 (Perangkat Type-1) Tampak Depan Tampak Belakang Supaya perangkat dapat bekerja secara maksimal, berikut spesifikasi environment yang ideal untuk perangkat 7750 SR7 (Perangkat Type 1) 20