Routing Algorithm* *J.F Kurose and K.W. Ross, All Rights Reserved Industrial Engineering Facult Sstem Information Program 2015
Outline Introduction Link State Distance Vector
Introduction Routing adalah proses dimana suatu router memforward paket ke jaringan ang dituju. Suatu router membuat keputusan berdasarkan IP address ang dituju oleh suatu paket. Algoritma routing pada suatu jaringan adalah suatu mekanisme untuk menentukan rute ang harus dilalui oleh paket ang berasal dari suatu node sumber ke node tujuan pada jaringan tersebut. Tujuan utama dari algoritma routing adalah memilih rute, ang menghubungkan node awal dengan node akhir, dengan total dela setiap paket paling minimal.
Dasar-Dasar Routing Router menimpan routing table ang menggambarkan bagaimana menemukan networknetwork remote. Untuk bisa melakukan routing paket, ada hal-hal ang harus diketahui aitu: Alamat tujuan Router-router tetangga dari mana sebuah router bisa mempelajari tentang network remote Route ang mungkin ke semua network remote Route terbaik untuk setiap network remote
Jenis Konfigurasi Routing a. Routing Statis: Routing statis terjadi jika Admin secara manual menambahkan route-route di routing table dari setiap router. b. Routing Default: Default routing digunakan untuk merutekan paket dengan tujuan ang tidak sama dengan routing ang ada dalam table routing. Secara tipikal router dikonfigurasi dengan cara routing default ke trafik internet. c. Routing Dinamis : Routing dinamis adalah ketika routing protocol digunakan untuk menemukan network dan melakukan update routing table pada router. Dan ini lebih mudah daripada menggunakan routing statis dan default, ang membedakan dalam hal proses-proses di CPU router dan penggunaan bandwidth dari link jaringan
Dua cara ang dibahas dalam membangun tabel Routing : Static Routing Dibangun berdasarkan definisi dari administrator Administrator harus cermat, satu saja tabel routing salah jaringan tidak terkoneksi Dnamic Routing Secara otomatis router jalur routingna, dengan cara bertukar informasi antar router menggunakan protokol tftp Kategori algoritma dinamik : Distance Vector Link State Hbrid
Statik Routing
Statik Routing rute atau jalur spesifik ang ditentukan oleh user untuk meneruskan paket dari sumber ke tujuan. Rute ini ditentukan oleh administrator untuk mengontrol perilaku routing dari IP. Merupakan sebuah mekanisme pengisian tabel routing g dilakukan oleh admin secara manual pd tiap2 router Keuntungan Meringankan kerja prosesor g ada pd router Tidak ada Bandwidth ang digunakan untuk pertukaran informasi isi tabel routing antar router Tingkat keamanan lebih tinggi vs mekanisme lainna Kerugian Admin harus mengetahui informasi tiap2 router g terhubung jaringan Jika terdapat penambahan/perubahan topologi jaringan admin harus mengubah isi tabel routing Tidak cocok untuk jaringan ang besar
Contoh
Routing Protokol Routing protocol adalah komunikasi antara router-router. Routing protocol mengijinkan router-router untuk sharing informasi tentang jaringan dan koneksi antar router. Router menggunakan informasi ini untuk membangun dan memperbaiki table routingna
Administrative Distance Pada umumna protocol routing mempunai struktur metric dan algoritma ang berbeda dengan protocol ang lain. Pada jaringan ang memiliki beberapa routing protocol, pertukaran informasi routing dan kemampuan untuk memilih jalur terbaik sangatlah penting. Administrative distance (AD) adalah fitur ang dimiliki oleh router untuk memilih jalur terbaik ketika terdapat dua atau lebih jalur menuju tujuan ang sama dari dua routing protocol ang berbeda. Administrative distance menatakan reliabilit dari sebuah routing protocol. Tiap routing protocol diprioritaskan terhadap ang lain dengan bantuan besaran/nilai Administrative Distance (AD).
Pemilihan Jalur Tebaik [The Best Path] Administrative distance adalah kriteria pertama ang digunakan oleh router untuk menentukan routing protocol ang harus dijalankan, jika terdapat dua routing protocol ang menediakan jalur untuk tujuan ang sama. AD adalah sebuah ukuran trustworthiness dari source of routing information. AD hana mempunai local significance, dan tidak melakukan advertise dalam routing update. Nilai AD ang lebih kecil, lebih dipercaa/reliable. Contoh, Jika sebuah router menerima informasi tentang jalur menuju jaringan tertentu dari Open Shortest Path First (OSPF) (default administrative distance - 110) dan Interior Gatewa Routing Protocol (IGRP) (default administrative distance - 100), Router akan memilih IGRP karena IGRP lebih dipercaa/reliable karena memiliki AD ang lebih kecil dibandingkan OSPF. Jika source address untuk IGRP hilang atau tidak dikenal, maka router akan memilih/menjalankan routing OSPF sampai IGRP aktif kembali.
Tabel Nilai Default Administrative Distance (AD) pada Router Cisco
A Link-State Routing Algorithm Dijkstra s algorithm net topolog, link costs known to all nodes accomplished via link state broadcast all nodes have same info computes least cost paths from one node ( source ) to all other nodes gives forwarding table for that node iterative: after k iterations, know least cost path to k dest. s Notation: c(,): link cost from node to ; = if not direct neighbors D(v): current value of cost of path from source to dest. v p(v): predecessor node along path from source to v N': set of nodes whose least cost path definitivel known
Dijkstra s algorithm: eample Step 0 1 2 3 4 5 N' u u u uv uvw uvw D(v),p(v) 2,u 2,u 2,u D(w),p(w) 5,u 4, 3, 3, D(),p() 1,u D(),p() 2, D(),p() 4, 4, 4, u w v 2 2 1 3 1 1 2 5 3 5
Dijkstra s algorithm: eample (2) Resulting shortest-path tree from u: v w u Resulting forwarding table in u: destination v w link (u,v) (u,) (u,) (u,) (u,)
Distance Vector Algorithm Bellman-Ford Equation (dnamic programming) Define d () := cost of least-cost path from to Then d () = min {c(,v) + d v () } v where min is taken over all neighbors v of
Bellman-Ford eample u 1 2 5 v 2 3 1 3 w 1 5 2 Clearl, d v () = 5, d () = 3, d w () = 3 B-F equation sas: d u () = min { c(u,v) + d v (), c(u,) + d (), c(u,w) + d w () } = min {2 + 5, 1 + 3, 5 + 3} = 4 Node that achieves minimum is net hop in shortest path forwarding table
Distance Vector Algorithm D () = estimate of least cost from to Node knows cost to each neighbor v: c(,v) Node maintains distance vector D = [D (): є N ] Node also maintains its neighbors distance vectors For each neighbor v, maintains D v = [D v (): є N ]
from from from from D () = min{c(,) + D (), c(,) + D ()} = min{2+0, 7+1} = 2 node table cost to cost to 0 2 7 node table cost to node table 2 0 1 cost to 7 1 0 0 2 2 0 1 7 1 0 3 time D () = min{c(,) + D (), c(,) + D ()} = min{2+1, 7+0} = 3 2 7 1
from from from from from from from from from D () = min{c(,) + D (), c(,) + D ()} = min{2+0, 7+1} = 2 node table cost to cost to 0 2 7 node table cost to node table 2 0 1 cost to 7 1 0 0 2 3 2 0 1 7 1 0 cost to 0 2 7 2 0 1 7 1 0 cost to 0 2 7 2 0 1 3 1 0 cost to 0 2 3 2 0 1 3 1 0 cost to 0 2 3 2 0 1 3 1 0 cost to 0 2 3 2 0 1 3 1 0 time D () = min{c(,) + D (), c(,) + D ()} = min{2+1, 7+0} = 3 2 7 1
Distance Vector: link cost changes Link cost changes: node detects local link cost change updates routing info, recalculates distance vector 1 4 50 1 if DV changes, notif neighbors good news travels fast At time t 0, detects the link-cost change, updates its DV, and informs its neighbors. At time t 1, receives the update from and updates its table. It computes a new least cost to and sends its neighbors its DV. At time t 2, receives s update and updates its distance table. s least costs do not change and hence does not send an message to.
Distance Vector: link cost changes Link cost changes: good news travels fast bad news travels slow - count to infinit problem! 44 iterations before algorithm stabilies: see tet 60 4 50 1 Poisoned reverse: If Z routes through Y to get to X : Z tells Y its (Z s) distance to X is infinite (so Y won t route to X via Z) will this completel solve count to infinit problem?
Comparison of LS and DV algorithms Message compleit LS: with n nodes, E links, O(nE) msgs sent DV: echange between neighbors onl convergence time varies Speed of Convergence LS: O(n 2 ) algorithm requires O(nE) msgs ma have oscillations DV: convergence time varies ma be routing loops count-to-infinit problem Robustness: what happens if router malfunctions? LS: DV: node can advertise incorrect link cost each node computes onl its own table DV node can advertise incorrect path cost each node s table used b others error propagate thru network
Pengukuran level daa sinal TERIMA KASIH Thank ou ver much for our kind attention