BAB II DASAR TEORI 2.1 Jaringan Komputer Jaringan komputer adalah sekelompok komputer otonom yang saling berhubungan antara satu dengan yang lainnya menggunakan protokol komunikasi melalui media komunikasi sehingga dapat saling berbagi informasi, programprogram, penggunaan perangkat keras secara bersama seperti printer, harddisk, dan sebagainya[3]. 2.2 Jenis-jenis Jaringan Komputer Jaringan komputer dibagi menjadi dua jenis, yaitu: 1. Berdasarkan jangkauan geografisnya, jaringan komputer diklasifikasikan menjadi empat kelompok, yaitu[4]: a. Local Area Network (LAN) LAN memiliki skala jangkauan mencakup 1 km hingga 10 km dalam bentuk koneksi wired, wireless maupun kombinasi keduanya. b. Metropolitan Area Network(MAN) MAN merupakan jaringan komputer yang memiliki cakupan area dan luas yang lebih besar dibandingkan LAN, yakni memiliki jarak jangkauan antara 10 km hingga 50 km. c. Wide Area Network (WAN) WAN menjangkau daerah geografis yang luas, biasanya sebuah negara atau benua. WAN terdiri dari dua atau lebih MAN di dalamnya sehingga 5
dapat dikatakan bahwa WAN merupakan gabungan dari sejumlah jaringan komputer dalam satu kawasan seluas suatu negara atau benua. d. Interconnection Networking (Internet) Internetmerupakan jaringan komputer yang terluas, dengan cakupan seluruh planet bumi ini. Internet menghubungkan semua WAN, MAN dan LAN di dalamnya. 2. Berdasarkan media transmisi, jaringan komputer diklasifikasikan menjadi dua kelompok, yaitu[4]: a. Jaringan Komputer berkabel (Wired Cable) Jaringan komputer berkabel menggunakan sarana kabel jaringan untuk kemudian dihubungkan dengan perangkat berupa hub maupun switch. b. Jaringan komputer tanpa kabel (Wireless Cable) Jaringan komputer tanpa kabel merupakan jaringan yang tidak menggunakan kabel jaringan, namun memanfaatkan sinyal elektromagnetis. 2.3 IP Address Versi 4 IP address versi 4 (IPv4) yang umum dipakai saat ini, terdiri atas 4 oktet, yang mana setiap oktet mampu menangani 255 buah komputer yang mampu menangani jumlah pengguna maksimal sebanyak 4.228.250.625 buah komputer[4]. Pengalamatan IP menurut pembagian kelasnya yakni kelas A, B dan C dapat dipisahkan menjadi dua bagian yakni bagian network bit dan bagian host bit. Network bit berperan sebagai pembeda antarjaringan atau 6
networkidentification (ID), sedangkan host bit berperan sebagai host identification (ID). Ilustrasi networkdanhost ID diperlihatkan pada Gambar 2.1[5]. Gambar 2.1 Ilustrasi Network ID dan Host ID Berikut ini penjelasan masing-masing kelas IPaddress: a. Kelas A Bagan IP address kelas A diperlihatkan pada Gambar 2.2[5]. Gambar 2.2 Bagan IP AddressKelas A Bit pertama bernilai 0 dan 7 bit berikutnya (8 bit pertama) merupakan bitbit untuk network. Sisanya, yaitu 24 bit terakhir merupakan bit-bit untuk host. b. Kelas B Bagan IP address kelas B diperlihatkan pada Gambar 2.3[5]. Gambar 2.3 Bagan IP AddressKelas B Dua bit pertama bernilai 10 dan 14 bit berikutnya (16 bit pertama) merupakan bit untuk network. Sisanya, yaitu 16 bit terakhir merupakan bitbit untuk host. c. Kelas C Bagan IP address kelas C diperlihatkan pada Gambar 2.4[5]. 7
Gambar 2.4 Bagan IP AddressKelas C Tiga bit pertama bernilai 110 dan 21 bit berikutnya (24 bit pertama) merupakan bit-bit untuk network. Sisanya, yaitu 8 bit terakhir merupakan bit-bit untuk host. 2.4 Teknologi Jaringan Berbasis MPLS Konsep utama MPLS adalah teknik peletakan label dalam setiap paket yang dikirim pada jaringan ini. Label tersebut akan memuat informasi penting yang berhubungan dengan informasi routing suatu paket, antara lain berisi tujuan paket serta prioritas paket mana yang harus dikirimkan terlebih dahulu. Routing protocol pada layer 3sistem OSI berperan dalam menyampaikan paket-paket data dalam jaringan ini sedangkan MPLS berada di antara layer 2 dan layer 3[6].Jaringan ini memiliki beberapa keuntungan, yaitu[1]: 1. MPLS mengurangi banyaknya proses pengolahan yang terjadi di IP router serta memperbaiki kinerja pengiriman suatu paket data. 2. MPLS juga bisa menyediakan Quality of Service (QoS) dalam jaringan backbonedengan menggunakan teknik Differentiated Services (Diffserv) sehingga setiap layanan paket yang dikirimkan akan mendapat perlakuan yang berbeda sesuai dengan skala prioritasnya. 8
2.4.1 Struktur Header MPLS Header MPLS adalah sebuah field yang berisi 32 bit dengan struktur khusus. Susunan dari sebuah label MPLS ditunjukkan pada Gambar 2.5[1]: Gambar 2.5 Susunan Header MPLS Struktur penyusun sebuah header MPLS diantaranya adalah[1]: a. Nilai Label, yakni 20 bit pertamadengan rentang dari 0 sampai 1.048.575. Namun 16 nilai label pertama dikecualikan dari penggunaan umum. b. Bit EXP, yakni bit 20 sampai 22 sebagai tiga bit eksperimen yang digunakan hanya untuk Quality of Service (QoS). c. Bit S (1 bit), yakni bit 23 sebagai bit Bottom of Stack (BoS), bernilai 0 kecuali jika label ini berada dalam stack maka BoS bernilai 1. d. Bit TTL, yakni 8 bit terakhir yang digunakan sebagai Time To Live (TTL) yang memiliki fungsi yang sama seperti TTL pada IP header. 2.4.2 Label Stacking Routeryang berkemampuan menjalankan MPLS memerlukan lebih dari satu label pada bagian atas dari paket untuk proses merutekan paket melalui jaringan MPLS dengan mengemas label ke dalam stack. Gambar 2.6 memperlihatkan struktur dari label stack[1]. 9
Gambar 2.6 Label Stack 2.4.3 MPLS dan Model Referensi OSI Umumnya teknologi MPLS ini menggunakan model referensi Open System Interconnection (OSI)yang terdiri atas tujuhlayer berdasarkan Gambar 2.7[1], yaitu: Gambar 2.7 Model Referensi OSI Physical layer menyangkut karakteristik pengkabelan, mekanis dan elektris. Data link layer menyangkut format frame seperti Ethernet, PPP, HDLC, Asynchronous Transfer Mode (ATM) dan Frame Relay. Network layer menyangkut format dari paket end to end seperti IP. MPLS bukan menggantikan protokol data link layer karena enkapsulasi layer tersebut masih tetap ada dengan paket terlabel dan bukan protokol network layer karena protokol layer tersebut juga masih digunakan pada header paket data. Teknologi label forwarding dari 10
MPLS tidak menggantikan IP forwarding, tetapi menyempurnakan IP forwarding dengan mengatasi kekurangan yang dimilikinya melalui proses enkapsulasi paket data layer ketiga ke dalam sebuah label. MPLS bekerja diantara layer kedua dan layer ketiga sehingga tidak sesuai dengan model OSI dan dianggap sebagai layer 2,5[1][7]. 2.4.4 Arsitektur MPLS Jaringan MPLS terdiri atas jalur yang disebut label-switched path (LSP), yang menghubungkan titik-titik yang disebut label-switched router (LSR). Setiap LSP dikaitkan dengan sebuah Forwarding Equivalence Class (FEC) yang merupakan kumpulan paket yang menerima perlakuan forwarding yang sama di sebuah LSR[1]. 2.4.4.1 Label Switch Router (LSR) Router LSR adalah router yang mendukung layanan MPLS yang berkemampuan untuk mengolah label MPLS baik saat menerima maupun mengirim sebuah paket berlabel pada lapisan data link. Ada tiga jenis LSR yang dibutuhkan pada sebuah jaringan MPLS[1], yakni: 1. Ingress LSR, yaitu LSR yang menerima sebuah paket yang belum terlabel, menyisipkan sebuah label (stack) di depan paket tersebut dan mengirimkannya pada lapisan data link. 2. Egress LSR, yaitu LSR yang menerima paket yang terlabel, menghapus label dan mengirimnya pada sebuah lapisan data link. 11
3. Intermediate LSR, yaitu LSR yang menerima paket berlabel yang datang, mengolah, mengganti dan mengirim paket pada data link yang benar. LSR harus mampu untuk melakukan operasi pop, yaitu menghapus satu atau lebih label dari label stack atas sebelum paket dikirimkan keluar (disposing LSR) oleh Egress LSR. Kemudian,LSR juga harus mampu melakukan operasi push satu atau lebih label ke atas paket yang diterima. Jika paket yang diterima sudah dilabel, router LSR melakukan operasi push terhadap satu atau lebih label lagi ke atas label stack dan meneruskan paket tersebut, termasuk pada sebuah paket yang belum dilabel (imposing LSR) karena merupakan LSR pertama untuk memaksakan label ke atas paket oleh Ingress Router. Sebuah LSR juga harus mampu melakukan operasi swap, yakni penggantian label stack bagian atas dengan sebuah label baru yang dilakukan pada saluran outgoing data link[1]. Gambar 2.8 menunjukkan beberapa operasi pada label[1]. Gambar 2.8 Operasi pada Label LSR pada sebuah jaringan MPLS memiliki dua fungsi yang terpisah, yaitu Data Plane dan Control Plane. Kedua fungsi tersebut secara lebih detail, yaitu[8]: 12
1. Fungsi Control Plane a. IP Routing, yakni menjalankan IP routing standar seperti Open Shortest Path First (OSPF) atau Intermediate System to Intermediate System (ISIS) dan menyimpan informasi routing di dalam tabel IP routing dengan struktur data : Destination Network, Next Hop b. Label Distributor, yakni menjalankan pertukaran informasi ikatan label dengan LSR yang berdekatan dengan menggunakan protokol pensinyalan distribusi label seperti: Label Distribution Protocol (LDP), Tag Distribution Protocol (TDP), Resource Reservation Protocol (RSVP) atauborder Gateway Protocol (BGP) dan menyimpannya dalam tabel Label Information Base (LIB). Informasi dalam LIB inilah yang diolah dan hasilnya diberikan kepada tabel Forwarding Information Base (FIB) dan Label Forwaring Information Base (LFIB) yang terdapat pada Forwarding Plane.LIB memiliki struktur data : Destination Network, LSR, Label Setiap Destination Network yang terdapat dalam routing table dipetakanmenjadi sebuah label dan diinformasikan ke LSR yang berdekatan dan seluruh LSR melakukan hal yang sama sehingga membentukan jalur-jalur virtual yaitu Label Switched Packet (LSP). 2. Fungsi Data Plane a. IP Forwarding, yakni melakukan forwarding berdasarkan tabel Forwarding Information Base (FIB). Tidak seperti router konvensional pada umumnya, FIB dilengkapi dengan informasi label yang didapatkan 13
dari control plane, IP forwarding menerima paket yang belum berlabel dan menentukan Forwarding Equivalent Class (FEC) paket tersebut. Jika informasi label untuk FEC paket tersebut telah tersedia, maka paket tersebut disisipi dengan label.jika belum, maka paket diteruskan sebagai paket IP biasa. FIB memiliki struktur data sebagai berikut: Destination Network, Next Hop, Label Out, b. Label Forwarding, yakni menerima paket berlabel dan melakukan lookup terhadap label yang masuk berdasarkan informasi yang terdapat dalam LFIB. LFIB memiliki struktur data: Label in, Action, Next Hop Tugas label forwarding selanjutnya melakukan tindakan terhadap label yang masuk sesuai dengan informasi yang terdapat pada kolom action yaitu: Aggregate, Pop, Push, Swap, atau Untag dan melakukan forwarding paket tersebut menuju next-hop. 2.4.4.2 Label Switched Path (LSP) LSP adalah sebuah jalur paket data pada jaringan MPLS berupa rangkaian LSR yang menukarkan paket-paket berlabel secara unidirectional. LSR pertama dari sebuah LSP ialah ingress LSR sedangkan LSR terakhir dari LSP adalah egress LSR. Semua LSR diantara ingress dan egress LSR ialah Intermediate LSR[1]. Untuk membentuk LSP, diperlukan protokol pensinyalan. Protokol ini menentukan forwarding berdasarkan label pada paket. Label yang pendek dan berukuran tetap mempercepat proses forwarding dan mempertinggi fleksibilitas pemilihan jalur[1].lsp sebagai jalur MPLS dapat dilihat pada Gambar 2.9[1]. 14
Gambar 2.9 LSP Melalui Sebuah Jaringan MPLS 2.4.4.3 Forwarding Equivalence Class (FEC) FEC adalah suatu kelompok paket yang diteruskandi sepanjang jalur yang sama dan diperlakukan dengan perlakuan forwarding yang sama. Semua paket yang dimiliki oleh FEC yang sama memiliki label yang sama. Namun demikian, tidak semua paket yang memiliki label yang sama dimiliki oleh FEC yang sama karena nilai EXP label yang berbeda. Router yang memutuskan paket mana yang dimiliki oleh FEC ialah ingress LSR. Hal ini disebabkan ingress LSR mengklasifikasikan dan melabeli paket-paket. Beberapa contoh dari FEC, yaitu[1]: 1. Paket layer 3 alamat IP tujuan disesuaikan prefix tertentu. 2. Paket multicast yang dimiliki oleh sebuah grup tertentu. 3. Paket berdasarkan precedence atau field IP Diffserv Code Point (DSCP). 4. Paket dengan alamat IP tujuan layer 3 dariprefixborder Gateway Protocol. 2.4.5 Label Distribution Label hanya dikenal secara lokal oleh masing-masing adjacent router yang berpasangan bukan bersifat global sepanjang jaringan. Setiap indermediate LSR harus mampu menentukan dengan outgoing label yang mana incoming label tersebut seharusnya dipertukarkan. Dalam arsitektur jaringan MPLS, sebuah LSR 15
yang merupakan tujuan atau hop selanjutnya akan mengirimkan informasi tentang ikatan sebuah label (label binding) ke LSR yang sebelumnya mengirimkan pesan untuk mengikat label tersebut bagi routing paketnya. Sebuah LSR dapat menggunakan cara-cara yang berbeda saat menyalurkan label ke LSR lainnya, yakni[1]: 1. Label Distribution Mode, dimana arsitektur MPLS memerlukan downstream label distribution, yakni ikatan label yang harus disalurkan dari sebuah downstream LSR ke sebuah upstream LSR. Mode ini dibagi dua jenis, yaitu: a. On-demand Downstream Label Distribution, yaitu setiap LSR meminta sebuah ikatan label untuk FEC tersebut kepada LSR selanjutnya (downstream LSR) pada sebuah LSP yang ditandai oleh tabel IP routing dan digunakan pada jaringan ATM. b. Unsolicited Downstream Label Distribution, yaitu LSR menyalurkan sebuah ikatan label ke LSR yang berdekatan dengannya, tanpa diminta oleh LSR yang berdekatan tersebut.. 2. Label Retention Mode, dimana mode ini terdiri atas dua cara yang digunakan untuk menyalurkan ikatan remote, yaitu[1]: a. Liberal Label Retention (LLR) mode, yaitu LSR menjaga semua remotebinding dalam LIB yang salah satu dari ikatan remote ini diterima dari downstream untuk FEC tertentu. b. Conservative Label Retention (CLR) mode, yaitu sebuah LSR yang menjalankan metode ini hanya menyimpan ikatan remote yang berdekatan dengan LSR next-hop untuk FEC. Metode ini digunakan pada sistem jaringan ATM. 16
3. LSP Control Mode, dimana mode ini memungkinkan LSR dapat membuat sebuah ikatan lokal (local binding) untuk sebuah FEC dengan dua cara, yaitu[1]: a. Independent LSP Control Mode, yakni LSR dapat membuat sebuah ikatan lokal untuk sebuah FEC secara independen dari LSR lainnya. b. Ordered LSP Control Mode, yakni sebuah LSR hanya membuat sebuah ikatan lokal untuk sebuah FEC jika LSR merupakan egress LSR untuk FEC atau LSR telah menerima sebuah ikatan label dari next-hop untuk FEC tersebut. Metode ini digunakan pada sistem jaringan ATM. 2.4.5.1 Label Distribution Menggunakan Label Distribution Protocol Operasi distribusi label pada jaringan MPLS membutuhkan peran protokol pensinyalan untuk memungkinkan penukaran ikatan label tiap router. Label Distribution Protocol (LDP) adalah salah satu protokol distribusi label yang merupakan protokol sederhana dalam membangun LSP. Masing-masing LSR membuat sebuah ikatan lokal yang mengikat sebuah label ke prefix IPv4 melalui routing protocol Interior Gateway Protocol (IGP) dalam routing table untuk tiap prefix IP. Kemudian LSR menyalurkan ikatan ini ke semua LDP neighbor (LDP tetangga) dan menjadi ikatan remote. LDP neighbor kemudian menyimpan ikatan remote dan lokal ini dalam sebuah tabel khusus yang disebut Label Forwarding Information Base (LFIB). Dari semua ikatan remote untuk sebuah prefix, LSR hanya perlu mengambil satu ikatan remote dan menggunakannya untuk menentukan outgoing label untuk IP prefix tersebut. Routing table dalam RIB menentukan rute selanjutnya dari prefix IPv4 tersebut. LSR memilih ikatan 17
remote yang diterima dari downstream LSR, yang merupakan next-hop dari routing table dan menggunakannya untuk membangun LFIB dimana label dari ikatan lokal melayani incoming label dan label dari satu ikatan remote dipilih melalui routing table yang melayani outgoing label[1]. Oleh karena itu, saat sebuah LSR menerima paket berlabel, maka saat itu kemampuan penukaran incoming label dan outgoing label ditugaskan oleh LSR yang berdekatan seperti ditunjukkan pada Gambar 2.10[1]. Gambar 2.10 Jaringan IPv4-over-MPLS yang Menjalankan LDP Berdasarkan Gambar 2.10,paket data yang sedang memasuki jaringan MPLS pada ingress LSR yang ditandai dengan label 129 dan dihubungkan ke LSR berikutnya. LSR kedua menukarkan incoming label 129 dengan outgoing label 17 dan meneruskan paket ke LSR ketiga. LSR ketiga menukarkan incoming label 17 dengan outgoing label 33 dan meneruskan paket ke LSR berikutnya[1]. 2.4.6 Label Information Base (LIB) dan Label Forwarding Information Base(LFIB) Control plane dari IP bertugas membangun dan mengurus routing table yang dikenal sebagai Routing Information Base (RIB), tetapi keputusan untuk meneruskan paket data dibuat dalam data plane yakni Forwarding Information 18
Base (FIB) yang didapat dari routing table seperti pada Gambar 2.11[9]. Dalam MPLS, susunan kedua basis informasi tersebut dikenal dengan LIB dan LFIB. Ikatan prefix dengan label dibangun dan disimpan di dalam LIB sebagai control plane, yang kemudian digunakan untuk membuat data plane untuk proses lookup pada LFIB yang digambarkan pada Gambar 2.12[1]. Gambar 2.11 Hubungan antara LIB dan LFIB Gambar 2.12 Hubungan antara RIB, LIB dan LFIB 19
Berdasarkan Gambar 2.12 dapat dilihat bahwa LFIB merupakan struktur data yang mengatur operasi forwarding menujualamat tujuan dan incoming label mana yang berkaitan dengan outgoing interface dan label. LIB memiliki struktur data terdiri dari alamat tujuan, alamat LSR dan outgoing label. LDP Peer menunjukkan identitas label lokal suatu LSR ke semua prefix dari routing Interior Gatewar Protocol (IGP) dan menyebarkan identitas LDP dari setiap LSR yang berdekatan dengan LSR tersebut[1]. Pengaturan struktur data dari LSR dan IP router pada jaringan memiliki perbedaan yang dirangkum pada Tabel 2.1[9]. Tabel 2.1 Perbandingan Struktur Data yang Diatur pada Router IP dengan Router LSR MPLS IP router MPLS (Label Switching Routers) Routing Information Base Forwarding Information Base Label Information Base Label Forwarding Information Base Dibangun oleh routing protocol, dalam IP (control plane) Berisikan jalur route terbaik ke router lain Bertukar paket route-advertising Diperoleh dari tabel routing, dalam IP data plane Sebuah paket IP selalu di-lookup dalam tabel forwarding Dibangun oleh protokol label distribusi, dalam control plane MPLS Berisikan hanya label(seperti LSP tunnels,tanpa routes) ke LSR lain dalam domain MPLS yang sama Diperoleh dari LIB dalam data plane MPLS Berisikan ikatan antara label dan LSP 2.4.7 Metode MPLS Label Forwarding pada Paket Data IP forwarding konvensional paket data diteruskan dari satu router ke router selanjutnya dengan membuat keputusan secara independen untuk meneruskan paket tersebut. Setiap router dalam sebuah jaringan selalu menganalisis alamat tujuan dan alamat asal dari header paket tersebut kemudian 20
menjalankan algoritma routing protocol dalam menentukan next hop dari paket tersebut berdasarkan pemeriksaan pada routing table. Keputusan forwarding paket data merupakan hasil dari pengelompokan paket data dalam FEC berdasarkan longest-match address prefix dan pemetaan FEC ke sebuah next hop. Jaringan MPLS yang menggunakan label forwarding menjadikan label sebagai identifier yang digunakan pada paket dalam suatu jaringan MPLS terdiri atas 20 bit, berbeda dengan penggunaan IP sebagai identifier pada jaringan IP konvensional yang melakukan IP forwarding terdiri atas 32 bit sehingga memberikan waktu proses komputasi oleh router yang lebih sedikit dibanding IP konvensional saat melakukan mekanisme look up terhadap header paket data. Label dari paket tersebut digunakan sebagai indeks pada routing table yang berisi next hop dan label baru yang selalu diganti setiap kali menuju next hop. Selain itu tugas pengelompokan paket data dalam FEC dilakukan hanya satu kali ketika paket memasuki jaringan. FEC dari paket tersebut disisipkan label yang panjangnya tetap. Pada next hop router sepanjang jaringan dari paket yang berlabel tersebut tidak dilakukan analisis terhadap header paket data atau mengabaikan IP header dan mengoperasikan forwarding berdasarkan label paket data tersebut. Router pada IP forwarding konvensional juga menganalisis header paket data untuk menetapkan class of service (CoS). MPLS menyediakan pengelolaan QoS berdasarkan IP precedence atau CoS sepenuhnya berdasarkan label[10]. Proses penerusan paket berlabel dengan domain MPLS diperlihatkan pada Gambar 2.13[9]. 21
Gambar 2.13 Operasi Forwarding Paket Berlabel: (a) Paket Data Diteruskan Berdasarkan Labelnya, (b) Paket Diteruskan Berdasarkan IP. Gambar 2.13 diatas menjelaskan proses perjalanan sebuah paket data dalam sebuah LSP yangditeruskan berdasarkan label dengan penentuan FEC dan nilai label yang sudah disepakati sebelumnya untuk masing-masing incoming dan outgoing link tiap router berdasarkan tabel LFIB pada saat paket data melewati router Bsebagai LSR ingress yang diperlihatkan pada Gambar 2.13(a). Kemudian pada Gambar 2.13(b) paket ini diteruskan kembali hingga ke alamat tujuan sepanjang intermediate LSR, yakni LSR C dengan mekanisme look up berdasarkan incoming label, outgoing label dan outgoing interface. hingga egress LSR atau edge Router paket tersebut akan menghapus label dari header paket data tersebut dan meneruskannya ke host tujuan berdasarkan IP address[9]. 22
2.4.8. Maximum Transmission Unit dan Maximum Receive Unit Maximum Transmission Unit (MTU) adalah ukuran maksimum dari paket IP yang masih dapat diteruskan pada suatu jaringan tanpa melakukan fragmentasi. Data link pada jaringan MPLS juga memiliki MTU khusus untuk paket berlabel. Paket IPv4 yang memiliki satu header label atau lebih akan membuat ukuran paket yang sedikit lebih besar daripada paket IP karena setiap header label yang terdiri dari 4 bytes ditambahkan pada paket, sehingga jika n jumlah header label, n x 4 bytes ditambahkan pada ukuran paket saat paket diberi label. Cisco IOS memiliki konfigurasi MTU untuk interface MPLS yang menentukan seberapa besar paket berlabel yang dapat diteruskan pada sebuah data link tanpa harus melakukan fragmentasi. Misalkan, enkapsulasi ethernet yang menggunakan maksimum dua header label (8 bytes) untuk forwarding label dan MTU maksimum interface (default) dari ethernet sebesar 1500 bytes. Dengan melakukan konfigurasi MTU pada interface MPLS maka MTU akan menjadi 1508 bytes sehingga semua paket berlabel berukuran 1508 bytes (termasuk header label) dapat dikirimkan pada link jaringan tanpa melakukan fragmentasi. Maximum Receive Unit (MRU) adalah parameter khusus dari Cisco IOS yang aktif saat fitur MPLS pada interface perangkat diaktifkan tanpa harus melakukan konfigurasi. MRU hanya memberikan informasi mengenai ukuran maksimum paket berlabel yang diterima dari suatu FEC yang masih dapat diteruskan ke LSR berikutnya tanpa melakukan fragmentasi[1]. 23
2.4.8.1 Fragmentasi pada Paket MPLS Jika LSR menerima sebuah paket berlabel yang terlalu besar untuk dikirim pada sebuah data link, maka paket tersebut harus difragmentasi seperti fragmentasi pada paket IP. Jika paket berlabel yang diterima dan LSR mengetahui bahwa MTU pada outgoing link tidak cukup besar untuk paket tersebut, LSR akan melepaskan label stack, melakukan fragmentasi pada paket IP, menyisipkan label stack setelah operasi pop, push dan swap pada semua fragment dan meneruskannya ke outgoing link. Proses fragmentasi menyebabkan overhead saat melakukan reassembly datagram pada jaringan[1]. 2.4.9 Prinsip Kerja MPLS Prinsip kerja MPLS ialah penggabungan kecepatan switching pada layer kedua dengan kemampuan routing dan skalabilitas pada layer ketiga dengan menyelipkan label di antara header layer kedua dan layer ketiga pada paket yang diteruskan yang dikenal dengan mekanisme forwarding berdasarkan label, yakni setiap paket data hanya dianalisis sekali di dalam router dimana paket tersebut masuk ke dalam jaringan LSP untuk pertama kali yang dikenal dengan LSR. Label yang dihasilkan oleh Label Switching Router (LSR) bertindak sebagai penghubung jaringan MPLS dengan jaringan luar. Kemudian, paket diteruskan ke LSR berikutnya, di LSR ini label pada paket akan dilepas dan diberi label yang baru berisikan tujuan berikutnya yang diteruskan dalam sebuah jalur yang disebut LSP. Mekanisme prinsip kerja jaringan MPLS sangat bergantung pada operasi swap terhadap label paket data. Penggantian label berdasarkan informasi dari router sebelumnya untuk keperluan transfer paket data dari pengirim menuju sisi 24
penerima[11]. Gambar 2.14 memperlihatkan prinsip kerja suatu jaringan MPLS[11]. Gambar 2.14 Prinsip Kerja Jaringan 2.5 Routing Protocol Routing table berisikan berbagai routing jaringan baik dari perangkat yang terhubung langsung, konfigurasi manual dari static routing dan dynamic routing menggunakan routing protocol.berdasarkan kegunaannya, routing protocol dapat dibagi menjadi dua bagian seperti yang dapat dilihat pada Gambar 2.15, yakni[12]: 1. Interior Gateway Protocol (IGP) yakni protokol yang digunakan untuk melakukan routing dalam sebuah AS (Autonomous System). Routing Protocol IGP mencakup RIP, EIGRP, OSPF dan IS-IS. 2. Exterior Gateway Protocol (EGP) yakni protokol yang digunakan untuk melakukan routing antarsistem AS (inter-as). 25
Gambar 2.15 Klasifikasi Routing Protocol 2.5.1 Open Shortest Path First (OSPF) Open Shortest Path First adalah sebuah protokol link-state yang diterapkan untuk interior routing (routing didalam autonomous system). OSPF memiliki kemampuan convergence yang cepat yang dapat mendeteksi dan menyebarkan perubahan topologi lebih cepat daripada distance-vector routing protocol serta bebas loop. OSPF sebagai protokol link state memiliki karakteristik, yaitu[9]: 1. Dapat merespon dengan cepat terhadap perubahan network. 2. Mengirim update ketika terjadi perubahan pada network. 3. Mengirim update secara periodik pada interval tertentu (misalnya 30 menit) yang disebut dengan link state refresh. OSPF sangat efisien karena proses update dapat dilakukan secara triggered update yang mana tidak semua informasi yang ada di router dikirim seluruhnya ke router lain, hanya informasi yang berubah yang dikirimkan ke 26
semua router dalam area tertentu yaitu sekumpulan router dengan identitas area yang sama. 2.6 Protokol Internet Control Message Protocol Internet Control Message Protocol (ICMP) merupakan protokol pada jaringan komputer yang bertugas dalam memberitahukan kepada pengguna tentang ada tidaknya koneksi jaringan, terjangkau atau tidaknya sebuah komputer server atau komputer tujuan, serta kemungkinan adanya balasan dari server tujuan atau komputer tujuan tersebut. Pesan ICMP dikirim oleh IP sebagai muatan dari datagram IP. Sistem ICMP bekerja dengan cara mengirimkan ICMP echo request dan ICMP echo reply kepada pengguna komputer melalui perintah ping dan menyediakan sebuah mekanisme untuk menghubungkan control message dan error reports[4][13]. Gambar 2.16 menunjukkan susunan dan komposisi sebuah pesan ICMP[13]. Gambar 2.16 Susunan dari Pesan ICMP 2.7 Parameter Kinerja Jaringan Salah satu lembaga yang menetapkan standardisasi kinerja jaringan adalah Telecommunication and Internet Protocol Harmonization Over Network (TIPHON). TIPHON mendefinisikan Quality of Service (QoS) sebagai pengaruh kolektif atas kinerja layanan yang menentukan tingkat kepuasan pemakai 27
layanan[11]. Standardisasi TIPHON memiliki klasifikasi dalam penilaian kualitas suatu jaringan,di antaranya adalah[14]: 1. Throughput Throughput adalah kemampuan sebenarnya dari suatu jaringan dalam melakukan pengiriman data diukur dalam satuan bit per second (bps) dan selalu dikaitkan dengan bandwidth karna throughput dapat disebut sebagai bandwidth sebenarnya yang dipengaruhi oleh trafik yang sedang terjadi. Persamaan untuk menghitung throughput[14]: (3.1) 2. Delay (latency) Delay adalah waktu yang dibutuhkan data untuk menempuh jarak dari asal ke tujuan. Delay dapat dipengaruhi oleh jarak, media fisik atau waktu proses yang lama[14]. Delay yang diperhitungkan pada penelitian ini ialah pada proses look up terhadap header label pada tiap paket data. Ada beberapa komponen waktu tunda yang terjadi di jaringan. Berikut ini penjelasan mengenai beberapa jenis waktu tunda yang dapat mempengaruhi kualitas layanan ialah[11]: a. Waktu tunda pemrosesan, yakni waktu tunda yang terjadi akibat proses pengumpulan dan pengkodean sampel analog menjadi digital. b. Waktu tunda paketisasi, yakni waktu tunda ini terjadi akibat proses paketisasi sinyal suara menjadi paket-paket yang siap ditransmisikan ke dalam jaringan. 28
c. Waktu tunda antrian, yakni waktu tunda yang disebabkan oleh antrian paket data terjadinya kongesti jaringan. d. Waktu tunda propagasi, yakni waktu tunda ini disebabkan oleh medium fisik jaringan dan jarak yang harus dilalui olah sinyal suara pada media transmisi data antara pengirim dan penerima. e. Serialization delay, yakni waktu tunda ini terjadi karena adanya waktu dibutuhkan untuk pentrasmisian paket IP dari sisi pengirim. Persamaan untuk menghitung delay[14]: (3.2) Nilai delay pada suatu jaringan dapat dikategorikan berdasarkan standardisasi TIPHON pada Tabel 2.2. Tabel 2.2 Kategori Jaringan Berdasarkan Nilai Delay versi TIPHON[15] Kategori Delay (ms) Sangat Bagus < 150 Bagus 150 s/d 300 Sedang 300 s/d 450 Buruk >450 3. Packet Loss Packet Loss adalah parameter yang menunjukkan jumlah total paket yang hilang. Packet Loss terjadi karena sejumlah faktor,seperti penurunan kualitas sinyal dalam jaringan, melebihi batas saturasi jaringan dan paket yang corrupt yang menolak untuk transit serta kesalahan pada hardware jaringan. Persamaan untuk menghitung packet loss[14]: 29
%(3.3) Nilai packet loss pada suatu jaringan dapat dikategorikan berdasarkan standardisasi TIPHON pada Tabel 2.3. Tabel 2.3 Kategori Jaringan Berdasarkan Nilai Packet Loss versi TIPHON[15] Kategori Packet Loss (%) Sangat Bagus 0 Bagus 3 Sedang 15 Buruk 25 30