BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1
Pengertian Jaringan (Network)
Jaringan komputer  adalah sebuah sistem
yang terdiri atas komputer dan
perangkat jaringan lainnya yang bekerja bersama-sama
untuk mencapai suatu
tujuan yang sama. Tujuan dari jaringan komputer ini adalah  :
Membagi sumber daya : pemakaian CPU, Printer, Harddisk, memori
Komunikasi : e-mail, instant messaging, chatting
Akses informasi : web browsing
Tiap komputer, printer, atau peripheral yang terhubung dengan jaringan
disebut dengan node. Sebuah jaringan komputer sekurang-kurangnya memiliki 2
unit komputer atau lebih, dapat berjumlah puluhan komputer, ribuan atau bahkan
jutaan node yang saling terhubung satu dengan yang lain. Hubungan antar
komputer tersebut
tidak terbatas
hanya berupa kabel tembaga saja, namun juga
bisa melalui fiber optic, gelombang microwave, infrared, bahkan melalui satelit.
Jaringan komputer ini dapat dibagi tiga berdasarkan jangkauan ruang lingkupnya
(Forouzan,2003,p1), yaitu :
LAN (Local Area Network)
MAN (Metropolitan Area Network)
WAN (Wide Area Network).
7
  
8
2.1.1
Local Area Network
Local Area Network adalah jaringan komunikasi yang saling
menghubungkan
berbagai
jenis
perangkat dan menyediakan pertukaran
data antara perangkat-perangkat tersebut. (William Stallings, 2001, p12).
LAN hanya mencakup wilayah kecil, biasanya meliputi bangunan tunggal
atau sekelompok gedung.
Gambar 2.1 Jaringan LAN
Dari  definisi  di  atas  dapat  kita  ketahui  bahwa  sebuah  LAN
dibatasi oleh lokasi secara fisik. Adapun penggunaan LAN itu sendiri
mengakibatkan semua
komputer yang terhubung dalam jaringan
dapat
bertukar data atau dengan kata lain berhubungan. Kerjasama ini semakin
berkembang dari hanya pertukaran data hingga penggunaan peralatan
secara
bersama
karena
jaringan
LAN
memiliki
rate
yang
tinggi.
LAN
yang umumnya menggunakan switch, akan mengikuti prinsip kerja switch
itu   sendiri.   Dalam   hal   ini   adalah   bahwa   switch  tidak   memiliki
pengetahuan tentang alamat tujuan
sehingga penyampaian data secara
broadcast.
  
9
2.1.1.1 Local Area Network Devices
Beberapa  peralatan
jaringan  yang  berhubungan  dengan
jaringan dengan tipe LAN :
1.   Repeater
Repeater adalah perangkat yang beroperasi di layer
fisik.
Repeater  menerima sinyal, dan sebelum  sinyal menjadi lemah
atau rusak, maka repeater
akan
membangkitkan
pola-pola bit,
kemudian repeater akan meneruskan sinyal yang telah diperbaiki.
Repeater dapat meningkatkan panjang LAN secara fisik dan dapat
berfungsi  menghubungkan  bagian-bagian  dari  LAN.  Repeater
juga
akan
meneruskan
setiap frame
yang
dikirim,
dan
tidak
memiliki
kemampuan
untuk
menyaring
setiap frame.
Fungsi
repeater
adalah
sebagai pembangkit
ulang
atau regenerator
dan
bukan penguat (amplifier).
2.   Hub
Hub   adalah   alat   yang   berfungsi   sebagai   tempat   untuk
menerima data dan meneruskannya menuju tempat yang lainnya.
Hub terdiri dari
port-port
RJ-45 female sehingga kabel -
kabel
twisted
pair yang
sudah
terpasang konektor
RJ-45 pada
ujung -
ujungnya dapat dengan mudah dihubungkan pada Hub. Hub
digunakan pada topologi star
dan dapat diparalel hingga
maksimum  tiga  buah  HubPort yang  dimiliki  Hub  bervariasi
mulai dari 5 Port, 10 Port, 12 Port, 16 Port, 24 Port, 32 Port dan
  
10
yang
terbanyak
64 Port.
Untuk
jaringan
komputer
yang
menggunakan Hub yang diparalel lebih dari 3 Hub,
maka
diperlukan sebuah
Router
untuk
menghubungkan
Hub
yang
keempat dan seterusnya. Semua
network connections
yang
terhubung ke Hub secara langsung akan men-share sebuah single
collision domain, dimana
jika sebuah client mengirim data,
maka
semua client yang terhubung ke Hub tersebut akan menerima data
yang dikirim oleh pengirim.
3.   Bridge
Bridge adalah alat yang menghubungkan sebuah LAN dengan
LAN yang lain dengan teknologi yang sama ( misalkan pada dua
LAN
yang menggunakan teknologi ethernet yang sama ). Bridge
akan
memisahkan data
mana
yang
harus
dikirim pada
LAN-nya
sendiri atau dengan LAN lain yang terhubung dengannya.
Bridge bekerja pada level data-link layer ( physical network )
di suatu jaringan. Bridge menyalin frame data dari suatu jaringan
ke   jaringan   yang   lain   sepanjang   jalur   komunikasi   terjalin.
Beberapa produk dari bridge dapat berfungsi juga sebagai router
sehingga dikenal dengan istilah brouter ( bridge-router ).
4.   Switch
Switch
berada
pada
layer
fisik dan data
link. Switch adalah
bridge yang memungkinkan kinerja lebih cepat. Perbedaan bridge
  
11
dengan
switch adalah
pada
switch terdapat
banyak
port
yang
spesifik   untuk   masing-masing   node,   sehingga   tidak   terjadi
collision dalam jaringan.
5.   Router
Pada jaringan yang besar, seperti internet, diperlukan adanya
router. Router dapat berupa suatu alat ( dedicated
)
atau berupa
suatu
aplikasi.
Aplikasi
router
ter-install di
sebuah
komputer
personal sehingga sering dikenal dengan istilah PC-router. Router
berfungsi untuk memutuskan pada titik manakah paket data harus
diteruskan. Router dapat tersambung pada dua jaringan atau lebih
dan dapat memutuskan jaringan mana yang akan menerima paket
data yang diteruskan oleh router.
Router umumnya terletak pada gateway pada suatu jaringan.
Router
memiliki apa
yang dinamakan routing table,
yaitu sebuah
daftar dari rute -
rute yang tersedia dan mampu memilih rute
terbaik 
untuk 
sebuah 
paket  data. 
Fungsi 
routing 
merupakan
standar Layer 3 ( Network Layer ) pada model OSI.
Pada
jaringan
yang
menggunakan
koneksi internet
berkecepatan tinggi seperti DSL, router berfungsi
ganda sebagai
firewall. Produsen router
yang terkenal antara lain adalah 3Com
dan Cisco.
  
12
6.   Access Point
Access Point adalah alat bantu pada jaringan wireless atau
WLAN (
Wireless-LAN ). Access Point menerima dan
memancarkan kembali data yang berupa gelombang. Access
Point  menghubungkan  antara  komputer  yang  satu dengan
yang lain pada WLAN dan kadang berfungsi pula menjadi
jembatan
(
Bridge
) antara WLAN dengan jaringan yang
menggunakan kabel. Access Point memiliki fungsi yang sama
seperti hub bagi
jaringan
yang
menggunakan
kabel.
WLAN
berukuran kecil
cukup
menggunakan satu Access
Point
saja,
namun WLAN yang besar membutuhkan beberapa Access
Point sekaligus.
2.1.2 Metropolitan Area Network
Metropolitan
Area
Network
(
MAN
)
yaitu
jaringan
komputer
yang saling terkoneksi dalam satu kawasan kota yang jaraknya bisa lebih
dari  1
Km,  ini  merupakan  pilihan
untuk  membangun  jaringan  kantor
dalam suatu kota ( Sarosa dan Anggoro, 2000 ).
Metropolitan Area Network ( MAN ) pada dasarnya merupakan
versi LAN yang berukuran lebih besar dan biasanya memakai teknologi
yang sama dengan LAN. MAN dapat mencakup kantor –
kantor
perusahaan yang berdekatan dan dapat dimanfaatkan untuk keperluan
pribadi ( Swasta ) atau
umum. MAN biasanya
mampu
menunjang data
dan suara, dan bahkan dapat berhubungan dengan jaringan televisi kabel.
  
13
MAN hanya memiliki satu atau dua buah kabel dan tidak mempunyai
elemen switching, yang berfungsi untuk mengatur paket melalui beberapa
output  kabel. Adanya elemen  switching  membuat rancangan menjadi
lebih sederhana.
Alasan utamanya memisahkan
MAN sebagai kategori khusus
adalah  telah 
ditentukannya 
standart 
untuk 
MAN, 
dan 
Standart 
ini
sekarang sedang diimplementasikan.
2.1.3 Wide Area Network
Wide
Area
Network  
(WAN)
mencakup
daerah
geografis
yang
luas, seringkali mencakup sebuah
negara atau benua. 
WAN terdiri dari
kumpulan mesin yang bertujuan untuk menjalankan program-program
aplikasi.
WAN atau Wide Area Network
merupakan
jaringan komputer yang
mencakup area yang besar. Sebagai
contoh
yaitu jaringan komputer antar wilayah, kota atau bahkan negara,
atau
dapat
didefinisikan
juga sebagai
jaringan
komputer
yang
membutuhkan router dan saluran komunikasi publik.
WAN digunakan untuk menghubungkan jaringan lokal yang satu
dengan jaringan lokal yang lain, sehingga pengguna atau komputer di
lokasi yang satu dapat berkomunikasi dengan pengguna dan komputer di
lokasi yang lain.
Jaringan  WAN  menghubungkan  beberapa  WAN  dari  beberapa
kota
atau
negara
yang
berbeda.
WAN
biasanya
terhubung
via
satelit.
  
14
WAN
mempunyai
daerah
yang
sangat luas
dan
menggunakan
siklus
komunikasi
yang
menghubungkan node-node
intermediate.
Kecepatan
transmisinya beragam dari 2 Mbps, 34 Mbps, 45 Mbps, 15 Mbps, sampai
625 Mbps ( atau   
kadang-kadang lebih ). Faktor khusus yang
mempengaruhi desain dan performance-nya terletak pada siklus
komunikasi, seperti
jaringan telepon, satelit, atau
komunikasi
pembawa
lain yang digunakannya.
Ciri-ciri dari WAN adalah adanya penekanan pada fasilitas
transmisi sehingga komunikasi dapat berjalan efisien. Sangatlah penting
untuk mengkontrol jumlah lalu lintas data dan mencegah delay yang
berlebihan. Karena topologi WAN lebih komplek dari MAN maka
algoritma rute aliran data juga menjadi perhatian.
WAN menjadi sangat luas, membentang ke seluruh dunia.
Organisasi  yang  mendukung  WAN  dikenal  sebagai  NSP  (  Network
Service Provider ). NSP merupakan bagian inti dari internet. WAN yang
dikoneksikan melalui NSP bersama-sama terkoneksi membentuk suatu
jaringan
internet yang bersifat
global. NSP
yang
ada
bervariasi
dalam
kecepatan transmisi data, transit delay, dan konektivitas
yang diberikan.
WAN
biasanya
diimplementasikan
menggunakan
teknologi switching
yaitu, circuit switching dan  packet switching.
2.1.3.1 Circuit Switching
Circuit Switching membuat suatu koneksi fisik untuk data
dan 
suara 
antara 
pengirim 
dan 
penerima.  Circuit Switching
  
15
memungkinkan hubungan data yang dapat diinisialisasikan ketika
dibutuhkan dan berakhir ketika komunikasi selesai. Saat kedua
jaringan terhubung dan sudah diautentikasi, maka sudah dapat
dilakukan pengiriman data. Circuit Switching memastikan adanya
kapasitas koneksi yang tetap tesedia untuk pelanggan. Jika sirkuit
ini membawa data komputer, pemakaian kapasitas yang sudah
ditetapkan ini menjadi tidak efisien karena adanya variasi dalam
pemakaian. Contoh : Analog Dial-Up, ISDN, dll
2.1.3.2 Packet Switching
Packet Switching merupakan sebuah metode yang
digunakan
untuk
memindahkan
data
dalam jaringan
internet.
Dalam packet
switching,
seluruh
paket
data
yang
dikirim dari
sebuah node akan dipecah menjadi beberapa bagian. Setiap bagian
memiliki
keterangan
mengenai
asal
dan
tujuan dari
paket
data
tersebut. Hal ini memungkinkan sejumlah besar potongan-
potongan data dari berbagai sumber dikirimkan secara bersamaan
melalui saluran yang sama, untuk kemudian diurutkan dan
diarahkan ke rute yang berbeda melalui router (telkom.net).
Tidak
mempergunakan kapasitas transmisi yang
melewati
jaringan. Data dikirim keluar dengan menggunakan rangkaian
potongan-potongan kecil secara berurutan yang disebut paket.
Masing-masing paket melewati jaringan dari satu titik ke titik lain
dari
sumber ke
tujuan pada setiap
titik
seluruh
paket
diterima,
  
16
disimpan dengan cepat dan ditransmisikan ke titik berikutnya.
Fungsi  utama  dari  jaringan  packet-switched  adalah  menerima
paket dari stasiun pengirim untuk diteruskan ke stasiun penerima.
Penggunaan packet switching mempunyai keuntungan
dibandingkan dengan penggunaan
Circuit switching antara lain:
a.
Efisiensi  jalur  lebih  besar  karena  hubungan  antar  node
dapat menggunakan jalur yang dipakai bersama secara
dinamis tergantung banyaknya paket yang dikirim.
b.
Bisa 
mengatasi 
permasalahan 
data 
rate 
yang 
berbeda
antara dua jenis jaringan yang berbeda data rate-nya.
c.
Saat  beban  lalu 
lintas  meningkat,  pada 
model  circuit
switching, beberapa pesan yang akan ditransfer dikenai
pemblokiran.  Transmisi 
baru 
dapat 
dilakukan 
apabila
beban lalu lintas mulai menurun. Sedangkan pada model
packet switching, paket tetap bisa dikirimkan, tetapi akan
lambat sampai ke tujuan (delivery delay meningkat).
d.         Pengiriman  dapat  dilakukan  berdasarkan  prioritas  data.
Jadi dalam suatu antrian paket yang akan dikirim,
sebuah
paket dapat diberi prioritas lebih tinggi untuk dikirim
dibanding
paket
yang
lain. Dalam hal
ini,
prioritas
yang
lebih
tinggi
akan
mempunyai
delivery
delay yang
lebih
kecil dibandingkan paket dengan prioritas yang lebih
rendah.
  
17
Contoh
aplikasi
packet
switching adalah jaringan
ATM
karena
konsep
ATM
mirip
dengan
konsep
yang
digunakan packet-
switching yaitu menggunakan X.25 dan frame relay. Sebagaimana
packet-switching
dan frame
relay.
ATM
melibatkan
pengiriman
data
dalam
bentuk
potongan-potongan
yang memiliki
ciri
tersendiri. Selain itu, ATM memungkinkan koneksi logic multiple
di
multiplexingkan
melalui
sebuah interface
fisik
tunggal. Pada
ATM, informasi yang mengalir pada koneksi logik disusun
menjadi   paket-paket   berukuran   tertentu   yang   disebut   cell.
(William Stallings, 2001, p356).
2.1.3.3 Frame Relay
Frame Relay adalah protokol WAN yang beroperasi pada
layer pertama dan kedua dari model OSI dan dapat
diimplementasikan pada beberapa jenis interface jaringan. Frame
Relay
mengirimkan informasi
melalui wide area network (WAN)
yang membagi informasi menjadi frame atau paket. Masing-
masing
frame
mempunyai
alamat yang digunakan oleh jaringan
untuk menentukan tujuan. Frame-frame akan melewati switch
dalam 
jaringan 
frame 
relay 
dan 
dikirimkan 
melalui  “virtual
circuit
(VC
adalah
dua
arah (two
way)
jalur
data
yang
didefinisikan
secara
software antara
dua
port
yang
membentuk
saluran khusus (private line) untuk pertukaran informasi dalam
  
18
2.1.3.4 VPN (Virtual Private Network)
Menurut IETF, VPN adalah sebuah teknologi komunikasi
yang memungkinkan untuk membuat WAN (Wide Area Network)
pribadi dengan menggunakan fasilitas IP Public, seperti internet
atau private IP Backbones. VPN merupakan suatu bentuk private
internet
yang
melalui public
network (internet)
dengan
menekankan pada keamanan
data (encryption)
dan
akses
global
melalui internet. Hubungan ini dibangun melalui suatu tunnel
(terowongan) virtual antara end-system atau dua pc atau bisa juga
antara dua atau lebih jaringan yang berbeda. (www.vpnc.org/vpn-
standards.html)
2.1.3.5 BGP (Border Gateway Protocol)
Border
Gateway Protocol atau yang sering disingkat BGP
merupakan salah satu routing protocol yang ada di dunia
komunikasi data. Sebagai sebuah routing protocol, BGP memiliki
kemampuan melakukan pengumpulan rute, pertukaran rute, dan
menentukan rute terbaik menuju ke sebuah lokasi dalam jaringan.
Yang membedakan dengan lain seperti misalnya, OSPF dan IS-IS
ialah,
BGP
termasuk
dalam kategori
routing
protocol
jenis
Exsterior 
Gateway 
Protocol  (EGP). 
Dibawah 
ini 
merupakan
urutan proses seleksi rute pada BGP :
1.   Lebih 
memilih 
rute  dengan  weight terbesar  (lokal
dalam
router).
  
19
2.   Lebih
memilih rute
dengan
local
preference terbesar
(lokal dalam AS).
3.   Lebih memilih rute yang berasal dari diri sendiri.
4.   Lebih memilih rute dengan AS Path terpendek.
5.   Memilih route origin terkecil.
6.   Lebih memilih route dengan MED terkecil.
7.   Lebih memilih rute EBGP daripada rute IBGP.
8.   Lebih
memilih
rute
IBGP
neighbor
terdekat
(lowest
IGP metric).
9.   Lebih memilih rute
yang telah dipelajari paling lama
untuk rute EBGP.
10.  Lebih  memilih  rute  melalui  neighbor dengan  BGP
router ID terkecil.
11. Lebih   memilih   rute   melalui   neighbor  dengan   IP
address terkecil.
2.1.3.6 IGP (Interior Gateway Protocol)
Di  dalam  jaringan  yang  besar  seperti  internet,  jaringan
kecil
dibagi
menjadi
beberapa
autonomous
system
(AS).
Setiap
AS
mengatur
daerahnya
sendiri,
setiap jaringan terhubung ke
internet melalui jaringan AS-nya sendiri. Beberapa protocol
routing  yang  digunakan  untuk  mengatur  sistem  yang  terdapat
pada AS dinamakan Interior Gateway Protocol (IGP). Protokol ini
menerapkan 
bahwa 
router-router  saling  berhubungan 
dengan
  
20
sistem  mereka  dan  secara  bebas  saling  menukarkan  informasi
routing dengan beberapa router yang ada pada satu AS.
2.1.3.7 EGP (Eksterior Gateway Protocol)
Sesuai namanya, eksterior, routing protokol jenis ini
memiliki  kemampuan  pertukaran  rute  dari  dan  keluar  jaringan
lokal sebuah organisasi atau kelompok tertentu. Organisasi atau
kelompok tertentu diluar organisasi pribadi sering disebut dengan
istilah
autonomous
system (AS).
Maksudnya
rute-rute
yang
dimiliki oleh
sebuah
AS
dapat
juga
dimiliki oleh
AS
lain yang
berbeda kepentingan dan otoritas. Begitu juga dengan AS tersebut
dapat memilki rute-rute yang dipunyai oleh organisasi lain.
2.1.3.8 OSPF (Open Shortest Path First)
OSPF merupakan sebuah routing yang berstandar terbuka
dimana ini memiliki arti bahwa protokol routing ini bukan ciptaan
dari vendor manapun, sehingga perangkat manapun dapat
kompatibel dengan protokol routing ini dan juga dapat
diimplementasikan dimanapun. Selain itu OSPF merupakan
protokol routing yang menggunakan konsep hierarki routing,yang
artinya OSPF membagi-bagi jaringan menjadi beberapa tingkatan.
Tingkatan-tingkatan ini diwujudkan dengan menggunakan sistem
pengelompokan area. Sehingga dengan konsep ini sistem
penyebaran informasinya menjadi lebih teratur dan tersegmentasi,
  
21
tidak menyebar kesana kemari dengan sembarangan. Efek dari
keteraturan  tersebut  dapat  membuat  penggunaan  bandwith
menjadi  lebih  efisien,  lebih  cepat  mencapai  konvergensi,  dan
lebih
presisi dalam menentukan
rute-rute
terbaik
menuju
sebuah
destination. Teknologi yang digunakan oleh protokol routing ini
adalah
teknologi
link-state
yang memang
didesain
untuk bekerja
dengan sangat efisien dalam proses pengiriman
update
informasi
rute.
2.1.3.9 IPSec (IP Security)
Ipsec (singkatan dari
IP Security) adalah sebuah protokol
yang
digunakan
untuk
mengamankan
transmisi
datagram dalam
sebuah
internetwork
berbasis TCP/IP.
Ipsec
mendefinisikan
beberapa   standar   untuk   melakukan   enkripsi   data   dan   juga
integritas  data  pada  lapisan  kedua  dalam  DARPA  Reference
Model
(internetwork
layer).IPSec melakukan
enkripsi terhadap
data  pada  lapisan  yang  sama 
dengan  protokol  IP  dan
menggunakan teknik tunneling untuk mengirimkan informasi
melalui
jaringan
Internet
atau
dalam jaringan
Intranet
secara
aman.IPSec
didefinisikan
oleh
badan Internet Engineering Task
Foce (IETF) dan diimplementasikan di dalam banyak sistem
operasi.
  
22
2.1.4 Topologi Jaringan
Menurut Stallings (2001,p437) topologi adalah struktur yang terdiri
dari 
jalur  switch,
yang 
mampu 
menampilkan 
komunikasi 
interkoneksi
diantara simpul-simpul dari sebuah jaringan. Topologi jaringan dapat dibagi
dua berdasarkan struktur dari jaringan tersebut, yaitu : Physical Topology dan
Logical Topology.
1.   Physical Topolgy
Gambaran secara fisik dari hubungan antara komponen-komponen dalam
suatu
jaringan
yang
meliputi
server,
workstation, hub,
switch,
dll.
Bentuk
umum yang sering digunakan adalah Bus, Star, dan Ring.
Topologi Bus
Beberapa simpul / node dihubungkan dengan jalur data (bus). Masing
-
masing node dapat melakukan tugas-tugas dan operasi yang berbeda namun
semua mempunyai hierarki yang sama (Cisco Systems, 2008a).
Gambar 2.2 Topologi Bus
Topologi Star
Beberapa simpul / node dihubungkan dengan simpul pusat/host,
yang 
membentuk 
jaringan 
fisik 
seperti  bintang, 
semua 
komunikasi
  
23
ditangani 
langsung 
dan  dikelola  oleh  host
yang 
berupa 
mainframe
komputer (Cisco Systems, 2008a).
Gambar 2.3 Topologi Star
Topologi Ring
Merupakan hubungan antar simpul /
node
secara
serial dalam
bentuk suatu lingkaran tertutup. Dalam bentuk ini tak ada central node /
host, semua mempunyai hierarki yang sama (Cisco Systems, 2008a).
Gambar 2.4 Topologi Ring
Topologi Mesh
Jaringan dengan Topologi masih
mempunyai jalur ganda dari
setiap  perangkat  pada  jaringan  seperti  pada  gambar  di  atas.  Semakin
  
24
banyak jumlah komputer
pada jaringan, semakin sulit cara pemasangan
kabel-kabel pada jaringan tersebut karena jumlah kabel-kabel yang harus
di pasang menjadi berlipat ganda. Oleh karena itu, pada jaringan mesh
yang murni, setiap perangkat jaringan dihubungkan satu sama lain
menggunakan
jalur
ganda
untuk hub-hub utama
sebagai
jalur
cadangan
jika terjadi masalah di jalur utama.
Gambar 2.5 Topologi Mesh
Topologi Hybrid
Gabungan dari beberapa topologi (bus,ring,star,atau mesh).
Topologi
ini
mengkombinasikan keunggulan-keunggulan
dari
setiap
topologi dan
menimimalisir kelemahan. Contoh dari topologi
ini adalah
Topologi Pohon,
yang merupakan
gabungan antara topologi bus dengan
topologi star.
  
25
Gambar 2.6 Topologi Hybrid
2.   Logical Topology
Logical topology adalah gambaran secara maya bagaimana sebuah host dapat
berkomunikasi melalui medium. Bentuk umum yang sering digunakan adalah
Broadcast dan Token Passing.
Ethernet
Teknologi ethernet
adalah teknologi yang paling umum untuk
teknologi
jaringan
LAN. Ethernet dirancang
untuk
jaringan
yang
tidak
membutuhkan kecepatan tinggi, berjarak dekat, jaringan komputer dalam
ruangan. Cara kerjanya adalah broadcast ( menyebarkan data ke seluruh
komputer  ).  Saat  sebuah  host mengirimkan  data  ke  sebuah  komputer
maka seluruh komputer yang ada dalam jaringan tersebut akan menerima
data tersebut. Tetapi hanya komputer yang dituju
saja
yang
memproses
data tersebut. Dengan keadaan seperti ini akan memungkinkan terjadinya
  
26
tabrakan data saat dua buah host atau lebih mengirimkan data secara
bersamaan. Hal ini dapat diatasi dengan sebuah mekanisme deteksi
tabrakan
dan
pemulihan
yang
disebut
dengan
CSMA
/
CD
(
Carrier
Sense
Multiple
Access
/
Collision
Detection ).
Topologi
fisik
yang
didukung ethernet adalah semua topologi kecuali ring.
Broadcast
Topologi 
ini  mengartikan  bahwa 
setiap  host yang  mengirim
packet akan mengirimkan packetnya ke semua host.
Token – Pasing
Mengendalikan akses jaringan dengan mempass-kan sebuah token
elektronik yang secara sekuensial akan melalui masing-masing anggota
dari jaringan komputer. Ketika sebuah komputer mendapatkan token
tersebut,
berarti
komputer
tersebut
diperbolehkan
mengirim data.
Jika
komputer
tersebut
tidak
memiliki
data
yang
akan
dikirim,
maka
token
akan dilewatkan ke komputer berikutnya.
FDDI
Teknologi ini adalah teknologi yang paling mahal dan canggih
dibandingkan token-passing dan ethernet. FDDI dirancang untuk jaringan
yang berkecepatan sangat tinggi. Biasanya FDDI ditaruh pada jaringan
backbone untuk menangani arus data yang sibuk. Cara kerjanya hampir
sama
dengan
token
ring tetapi
kelebihannya
FDDI
memiliki
jalur
cadangan seandainya jalur utama putus. Topologi fisik yang didukung
FDDI adalah topologi dual ring.
  
27
2.1.5
Protokol
Protokol  jaringan  menurut  Tanenbaum  adalah  suatu  set  aturan
yang
mengatur
cara
perangkat-perangkat
salam suatu
jaringan
bertukar
informasi (Tanenbaum,2003,p27). Fungsi-fungsi protokol dibagi menjadi
beberapa kategori, yaitu :
•      
Enkapsulasi
•      
Segmentasi dan reassembling
•      
Kontrol Koneksi (Connection Control)
•      
Pengiriman sesuai order (Orderal Delivery)
•      
Flow control
•      
Error control
•      
Pengalamatan (Addressing)
•      
Multiplexing
•      
Servis-servis Transmisi (Transmission services)
Model    yang  paling  sering  digunakan  adalah  model  referensi  Open
System Interconnection (OSI). Pada OSI terdapat tujuh layer komunikasi,
yaitu physical, data link, network, transport, session, presentation, dan
application. Sedangkan model TCP/IP Layer yang mempunyai empat
layer, yaitu
network interface, internet, transport, dan application
merupakan protokol jaringan yang saat ini sangat umum digunakan untuk
internetworking.
  
28
2.1.6
Model OSI Layer
Open System Interconnection (OSI) adalah suatu
model
jaringan
yang
didesain
oleh
International
Organization
of
Standarization
(ISO).
ISO adalah Sebuah Lembaga International pengembangan standar untuk
berbagai subyek. Organisasi ini bersifat sukarela. Tujuannya adalah untuk
meningkatkan pengembangan standarisasi dan kegiatan-kegiatan yang
berkaitan dengan
hal itu
untuk
memfasilitasi pertukaran barang dan jasa
di
lingkup
internasional
dan
mengembangkan
kerjasama
dalam
bidang
dan kegiatan intelektual, ilmu pengetahuan, teknologi dan ekonomi.
(Stallings,2001,p25)
OSI layer adalah model untuk arsitektur komunikasi komputer,
serta sebagai kerangka kerja bagi
pengembangan standard-standard
protokol. (Stallings, Jaringan Komputer,p.21). Lapisan pada Model OSI,
yaitu :
Gambar 2.7 OSI Layer
  
29
1.
Physical Layer
Meliputi
interface
fisik antara
suatu
perangkat
transmisi
data (misalnya, workstation, komputer) dengan sebuah media
transmisi atau jaringan. Layer ini berhubungan langsung dengan
hardware.
Physical
Layer
mendefinisikan
semua
spesifikasi
fisik
dan elektris untuk semua peralatan meliputi level tegangan,
spesifikasi kabel, tipe konektor dan timing. Physical layer
melakukan
dua
hal:
mengirim dan
menerima
bit.
Bit
hanya
mempunyai dua nilai, 1 dan 0. Physical layer berkomunikasi
langsung dengan berbagai jenis media komunikasi. Berbagai jenis
media yang berbeda merepresentasikan nilai bit ini dengan cara
yang  berbeda.  Beberapa  menggunakan  nada  audio,  sementara
yang lain menggunakan state transition yaitu perubahan tegangan
listrik
dari
tinggi
ke
rendah
dan
sebaliknya
(Forouzan,
Behrouz
A., Data Communications And Networking, 2003, p32).
2.
Data Link Layer
Data
Link
Layer
berfungsi menghasilkan
alamat
fisik
(physical addressing), pesan-pesan kesalahan (error notifications),
pemesanan
pengiriman
data
(flow control). Switch dan bridge
merupakan peralatan yang bekerja yang bekerja pada layer ini.
3.
Network Layer
Network Layer menyiapkan transfer informasi diantara
end-system lewat jaringan komunikasi. Bertanggung jawab
terhadap pengiriman paket data dari sumber awal ke tujuan akhir.
  
30
Network
Layer
bertanggung
jawab
dalam network
routing,
addressing,  dan  logical  protocol.  Peralatan  yang  bekerja  pada
layer ini adalah router.
4.
Transport Layer
Berfungsi untuk menyediakan suatu mekanisme perubahan
data
di
antara
ujung
sistem (memecah
informasi
menjadi
paket-
paket dan menyusun paket-paket menjadi informasi).
5.
Session Layer
Layer  ini  berfungsi  untuk  menyelenggarakan,  mengatur
dan memutuskan sesi komunikasi. Session Layer menyediakan
layanan kepada layer presentation dan mengatur pertukaran.
6.
Presentation Layer
Presentation Layer merupakan layer penerjemah, enkripsi,
dekripsi dan kompresi. Layer ini didesain untuk menangani syntax
dan semantic dari pertukaran informasi antara dua sistem.
(Forouzan, Behrouz A.,
Data Communications And Networking,
2003,p40).
7.
Application Layer
Application
Layer
bertanggung
jawab
dalam hal
penyediaan
layanan
untuk
user. Layer
ini
menyediakan
user
interface  dan  mendukung  layanan  seperti  e-mail,  remote  file
access dan transfer, internet dan lain-lain. (Forouzan, Behrouz A.,
Data Communications And Networking, 2003, p39).
  
31
2.1.7
TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)
Model 
TCP/IP dikembangkan oleh 
ARPANET
yang disponsori
oleh  departemen  pertahanan  USA  (DoD)  dengan  tujuan  ingin
menciptakan
suatu
jaringan
yang
dapat
bertahan
dalam segala
kondisi
(Tanenbaum, 2003, p41).
Saat ini TCP/IP adalah protokol standar yang paling banyak
digunakan untuk menghubungkan komputer-komputer dan jaringan untuk
membentuk  sebuah  jaringan 
yang 
luas 
(WAN).  TCP/IP 
merupakan
sebuah standar jaringan terbuka yang bersifat independen terhadap
mekanisme
transport jaringan fisik
yang
digunakan
sehingga
dapat
digunakan dimana saja. Protokol ini
menggunakan skema pengalamatan
yang sederhana yang disebut sebagai alamat IP (IP Address) yang
mengizinkan hingga beberapa ratus juta komputer untuk dapat saling
berhubungan satu sama lainnya di Internet. Protokol ini juga bersifat
routable
yang
berarti protokol ini
cocok
untuk
menghubungkan sistem-
sistem berbeda
(seperti
Microsoft Windows
dan
keluarga
UNIX)
untuk
membentuk jaringan yang heterogen.
Sekumpulan protokol TCP/IP dimodelkan dengan empat layer
yaitu : Data Link Layer ( Ethernet, X.25,SLIP, PPP), Internet Layer
(IP,ICMP,ARP), Transport Layer (TCP,UDP)
dan Application Layer
(SMTP,FTP,HTTP,dll).
  
32
1.   Application Layer
Layer
ini
mengintegrasikan berbagai
macam aktifitas
dan
tugas-tugas
yang
melibatkan fokus dari layer OSI yaitu Application, Presentation dan Session.
Layer
ini juga
mendefinisikan protokol
untuk
komunikasi
aplikasi node-to-
node dan juga mengendalikan spesifikasi tatap muka pengguna.
2.   Transport Layer
Layer
ini
sejalan
dengan layer
Transport
di model OSI.
Layer
ini
mendefinisikan
protokol
untuk
mengatur tingkat
layanan
transmisi
untuk
aplikasi. Layer ini juga menangani masalah seperti menciptakan komunikasi
end-to-end
yang
handal
dan
memastikan
data bebas
dari
kesalahan
saat
pengiriman, serta
menangani mengenai
urutan paket dan menjaga integritas
data.
3.   Internet Layer
Layer
ini
setara
dengan
layer
Network
dalam OSI,
yaitu
mengalokasikan protokol
yang berhubungan dengan transmisi logika sebuah
paket
ke
seluruh
jaringan. Layer
ini
menjaga
pengalamatan host
dengan
memberikan
alamat
IP dan
menangani routing
dari
paket
yang
melalui
beberapa jaringan.
4.   Network Access Layer
Layer ini merupakan gabungan dari layer Physical dan Data Link di
OSI.  Layer ini  memantau  pertukaran  data  antara  host dan  jaringan,  dan
  
33
bertugas 
mengawasi  pengalamatan  secara  hardware dan 
mendefinisikan
protokol untuk transmisi fisik data.
2.1.8
IETF (The Internet Engineering Task Force)
Internet Engineering Task Force(disingkat
IETF),
merupakan
sebuah organisasi internasional yang menjaring banyak pihak (baik itu
individual
ataupun
organisasional) yang
tertarik
dalam pengembangan
jaringan komputer dan Internet. Organisasi ini diatur oleh IESG (Internet
Engineering
Steering
Group),
dan
diberi
tugas
untuk mempelajari
masalah-masalah teknik yang terjadi dalam jaringan komputer dan
internet,
dan
kemudian
mengusulkan
solusi
dari
masalah
tersebut
dari
IAB (Internet Architecture Board); IAB bertanggung jawab menentukan
keseluruhan arsitektur internet,
memberikan
petunjuk
dan
bimbingan
umum kepada
IETF,
IETF
merupakan
pihak
yang
mempublikasikan
spesifikasi yang membuat standar protokol TCP/IP. (Stallings, 2001, p23)
ITU-T
(Internasional
Telecommunication Union-Telecommunication
Standardization Sector) Merupakan bagian dari agen spesialisasi
Amerika
Serikat.
Tujuan
Utamanya
adalah membuat
standarisasi,
menentukan apa yang diperlukan, acuan teknis, dan operasi dalam
telekomunikasi internasional, tanpa memperhatikan pada
negara asal dan
tujuan. (Stallings, 2001, p27).
  
34
2.1.9
Backbone Network
Jaringan  Backbone  adalah jaringan yang menghubungkan beberapa
infrastruktur jaringan lokal yang memiliki kecepatan rendah melalui Gateway.
Keuntungan menggunakan jaringan Backbone adalah:
-
kemampuan jaringan lebih tinggi
-
instalasi lebih sederhana dan mudah
Tetapi penggunaan jaringan backbone membutuhkan biaya yang relatif
tinggi, baik untuk instalasi maupun perawatannya.Berikut gambar
Hirarki
Infrastruktur Telekomunikasi yang berkaitan dengan jaringan backbone dan
bentuk-bentuk fisiknya:
Gambar 2.8 Hirarki Infrastruktur Telekomunikasi
  
35
Teknologi
yang
digunakan
untuk
membangun suatu jaringan backbone
adalah:
Bridge backbone ring
Fiber
Distributed
Data Interface
(FDDI)
:
100
Mbps, Sistem dual
ring
dengan protocol MAC token ring
Asynchronous Transfer Mode ( ATM ), lokal switch,  atau public switch
Beberapa Alasan yang mendasari digunakannya jaringan backbone
Adalah sebagai berikut:
-
Semakin
meningkatnya
kebutuhan
interkoneksi
antar
jaringan
lokal
yang ada
-
Meningkatnya
kecepatan
transfer
data
khususnya
untuk
data
grafis,
video, 
dan 
audio, 
karena 
kecepatan 
transfer 
data 
FDDI 
dapat
mencapai 100 Mbps
-
Konsep
instalasi dan manajemen jaringan backbone
lebih sederhana ,
tetapi jarak jangkauan dapat lebih luas dan jauh
-
Jaringan
backbone
dapat
meningkatkan
kemampuan
dan
mengatasi
bottleneck transfer
-
Dengan sistem dual
ring, FDDI
memiliki fault tolerance ( ketahanan
kegagalan ) yang lebih tinggi
  
36
2.1.10 GNS 3
Open source
network simulator yg dapat mesimulasikan network
yang kompleks dan digunakan di berbagai OS seperti Windows, MacOS,
Linux. Dalam   operasionalnya GnS harus didukung oleh :
Dynamips :  Basic  (core)  programs  yg 
menjalankan  CISCO  IOS
Emulation
Dynagen
: Hasil teks dari dynamips.
Pemu
: Emulator firewall Cisco berbasis Qemu.
GNS
adalah
tool
pelengkap
yang bagus digunakan untuk mengadaptasi
CISCO dan bereksperimen di dalamnya ataupun untuk mengecek configurasi
yang akan digunakan nantinya pada router real.
2.2
Arsitektur MPLS
Multiprotocol   Label   Switching   (disingkat  menjadi  MPLS)  adalah
teknologi penyampaian paket pada jaringan backbone berkecepatan tinggi. Asas
kerjanya
menggabungkan
beberapa
kelebihan
dari
sistem komunikasi
circuit-
switched dan packet-switched yang melahirkan teknologi yang lebih baik dari
keduanya. Sebelumnya, paket-paket diteruskan
dengan
protokol routing seperti
OSPF,
IS-IS,
BGP,
atau
EGP.
Protokol
routing
berada
pada
lapisan network
(ketiga) dalam sistem OSI,
Jaringan MPLS
menggunakan Protocol routing
layer tiga yang ada serta
protocol dan mekanisme transport layer dua.
  
37
1. Layer 3 VPN – menggunakan Border Gateway Protocol
2. Layer 2  VPN – Any Transport over MPLS (AtoM)
Layer 3 VPN
Layer 3 VPNs atau BGP VPNs, teknologi MPLS yang paling banyak
digunakan.  Layer  3VPNs 
menggunakan 
Virtual Routing Instances
untuk
membuat
sebuah
pemisahan table routing untuk
tiap-tiap
pelanggan/subscriber, dan menggunakan BGP untuk membentuk koneksi
(peering relations)dan signal VPN-berlabel dengan masing-masing router
Provider Edge (PE) yang sesuai. Hasilnya sangat scalable untuk
diimplementasikan, karena router core (P) tidak memiliki informasi
tentang  VPNs.  BGP  VPNs  sangat  berguna  ketika  pelanggan
menginginkan koneksi Layer 3 (IP), dan lebih menyukai untuk mebuang
overhead routing ke Service Provider.
Hal
ini
menjamin
bahwa
keanekaragaman  interface  Layer  2  dapt  digunakan  pada  tiap  sisi/slde
VPN. Contoh Site
A
menggunakan
interface Ethernet, sementara site B
menggunakan
interface
ATM
;
Site
A
dan
Site
B
adalah
bagian
dari
single
VPN,
Banyak
ragam routing protocol
yang digunakan
pada
link
akses
pelanggan (yaitu
link
CE
ke
PE);   Static
Routes,
BGP,
RIP
dan
Open Shortest Path First (OSPF).
VPNs paling banyak menggunakan Static Routes, diikuti dengan
routing
BGP. Layer 3 VPNs menawarkan kemapuan lebih, seperti Inter-
AS dan Carrier Supporting Carrier
(CSC).Hierarchical VPNs,
memungkinkan  
Service  
Provider  
menyediakan  
koneksi  
melewati
  
38
“multiple administrative networks ”. Saat ini, penerapan awaldari fungsi
ini sudah tersebar luas.
Layer 2 VPN
Layer 2 VPNs mengacu pada kemampuan dan kebutuhan dari
pelanggan Service Provider untuk
menyediakan layer 2 Circuits melalui
MPLS-enabled
IP backbone”.
Penting
untuk
memahami
3
komponen
utama dari Layer 2 VPN:
1. 
Layer 2 transport
over over MPLS Layer 2 circuit
membawa data
secara
transparent –
melalui MPLS enabled
IP backbone (juga dikenal
sebagai AToM)
2.   Virtual Private Wire Services –  Kemampuan  menambahkan  Virtual
switch Instances (VSLs) pada router PeE untuk membentuk “LAN based
services” melalui MPLS-enabled IP backbone.
3.   Virtual  Private  LAN  Services  –  Kemampuan    menambahkan  Virtual
Switch Instances (VSLs) pada router PE untuk membentuk “LAN Based
services” melalui MPLS-enabled IP backbone.
Circuits layer 2
yang
didominan
adalah
Ethernet,
ATM,
Frame
Relay,  PPP,  dan  HLDC.  AToM  dan  Layer  3  VPN  didasarkan  pada
konsep
yang
sama.
Sebelum ada
AToM,
service
Provider
harus
membangun jaringan yang berbeda untuk
menyediakan koneksi
Layer 2.
Contoh, Service Provider harus membangun sebuah ATM dan sebuah
Frame Relay Network, Hasilnya peningkatan biaya operasional dan
capital expences”.Saat ini, Layer 2 VPN MPLS memungkinkan Service
  
39
Provider untuk menggabungkan jenis jaringan yang berbeda ini, sehingga
menghemat
biaya operasional dan
capital
expences”secara
signifikan.
IETF   membentuk   kelompok   kerja   MPLS   pada   tahun   1997   guna
mengembangkan
metode
umum
yang
telah
distandarkan
.
Tujuan
dari
kelompok kerja MPLS ini adalah untuk menstandarkan protokol-protokol
yang menggunakan teknik pengiriman label swapping (pertukaran label).
Penggunaan label swapping
ini
memiliki banyak keuntungan antara lain
bisa
memisahkan
masalah
routing
dari
masukkan
forwarding.
Routing
merupakan
masalah
jaringan
global
yang
membutuhkan
kerjasama
dari
semua router sebagai partisipan.
Sedang forwarding (pengiriman ) merupakan masalah setempat.
Router Switch  mengambil keputusannya sendiri tentang jalur mana yang
akan diambil. MPLS juga memiliki kelebihan yang mampu
memperkenalkan
kembali
connection
stack
ke
dalam dataflow.
IP
Arsitektur MPLS dipaparkan dalam RFC-3031 [ROSEN, 2001]
Jaringan
MPLS
terdiri
atas
sirkuit
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.FEC
diidentifikasikan dengan pemasangan label.
Untuk membentuk LSP, diperlukan suatu protokol persinyalan.
Protokol ini menentukan forwarding berdasarkan label pada paket. Label
yang
pendek
dan
berukuran tetap
mempercepat proses
forwarding dan
  
40
mempertinggi fleksibilitas pemilihan path .Hasilnya adalah network
datagram yang bersifat
lebih connection orriented dan delay
yang
lebih
cepat.
2.2.1 MPLS dengan Intergrated Sevice
IntServ merupakan skema yang diajukan untuk mengelola QoS
dengan tujuan menyediakan sumber daya seperti bandwith untuk trafik
dari ujung ke ujung. IntServ (Braden, 1994, 1) terutama ditujukan untuk
aplikasi
yang peka
terhadap tundaan dan
keterbatasan
bandwith,
seperti
video
conference
dan
VoIP.
Arsitektur
berdasar
sistem pencadangan
sumber
daya
per
aliran
trafik. Setiap aplikasi
harus mengajukan
permintaan bandwith, baru kemudian melakukan tranmisi data. Masalah
dalam IntServ
adalah
skalabilitas
(Braden,
2000,
p3).
Setiap
node
di
network harus mengenali dan mengakui mekanisme
ini. Maka IntServ
menjadi baik hanya untuk voice dan video, tetapi sangat tidak tepat untuk
aplikasi semacam web yang aliran trafiknya banyak tapi datanya kecil.
2.2.2 DiffServ
DiffServ (Blake, 1998, p2) menyediakan diferensiasi layanan,
dengan membagi trafik atas kelas-kelas, dan memperlakukan setiap kelas
secara berbeda. Identifikasi kelas dilakukan dengan memasang semacam
kode DiffServ, disebut DiffServ code point (DSCP), ke dalam paket IP.
Dengan
cara
ini, klarifikasi
paket
melekat
pada paket,
dan
bisa diakses
tanpa perlu protokol persinyalan tambahan.
  
41
Jumlah kelas tergantung pada provider, dan bukan merupakan
standar. Pada trafik lintas batas provider, diperlukan kontrak trafik yang
menyebutkan pembagian kelas dan perlakuan yang diterima untuk setiap
kelas. Jika suatu provider tidak mampu menangani DiffServ, maka paket
ditransferkan
apa
adanya sebagai
paket
IP
biasa,
namun
di 
provider
berikutnya,
DS
field
kembali
diakui
oleh provider.
Jadi
secara
keseluruhan, Paket-paket DiffServ tetap akan menerima perlakuan lebih
baik.
DiffServ tidak memiliki masalah skalabilitas. Informasi DiffServ
hanya sebatas jumlah kelas, tidak tergantung besarnya trafik
(dibandingkan IntServ). Skema ini juga dapat diterapkan bertahap, tidak
perlu sekaligus ke seluruh network.
2.2.3
Enkapsulasi Paket dalam MPLS
Header MPLS terdiri atas 32 bit data, termasuk 20 bit label, 3 bit
eksperimen, dan 1
bit
identifikasi stack, serta 8 bit TTL. Label adalah
bagian dari header, memiliki panjang yang bersifat tetap, dan merupakan
satu-satunya tanda identifikasi
paket.
Label
digunakan
untuk
proses
forwarding, termasuk proses traffic engineering.
Setiap
LSR
memiliki
tabel
yang
disebut label-switching table.
Tabel itu berisi pemetaan label masuk, label keluar, dan link ke LSR
berikutnya. Saat LSR menerima paket, label paket akan dibaca, kemudian
diganti dengan label keluar, lalu paket dikirimkan ke LSR berikutnya.
Selain paket IP, paket MPLS juga bisa dienkapsulasikan kembali dalam
  
42
paket MPLS. Maka sebuah paket bisa memiliki beberapa header. Dan bit
stack
pada
header
menunjukkan
apakah suatu
header sudah
terletak di
‘dasar’ tumpukan header MPLS itu.
Gambar 2.8 Enkapsulasi Paket dalam MPLS
2.2.4
Cara Kerja MPLS
Dibawah
ini
menggambarkan
cara kerja
router
yang digerakkan
dengan MPLS
1.
Sebelum   paket   dikirim,   protokol   LDP   (Label   Distribution
Protocol) dan Routing Protocol (seperti OSPF dan BGP)
menentukan terlebih dahulu jalur melalui jaringan yang disebut
dengan Label Switching Path (LSP).
2.
Paket  masuk 
ke  dalam  domain  MPLS 
melalui 
jalan 
masuk
(ingress edge) LER. Disinilah paket itu diolah untuk menentukan
kebutuhannya
akan    layanan    layer    3    di    jaringan.    LER
memberikannya kepada FEC tertentu dan LSP, lalu setelah itu
paket dikirimkan.
  
43
3.
Setiap LSR
yang
menerima paket berlabel mengambil
label
yang
masuk dan memasangkan kabel yang keluar pada paket tertentu,
dan mengirimkan paket itu ke LSR berikutnya dalam LSP.
4.
Jalan   keluar   (egress   edge)   LER   mengambil   label   tersebut,
membaca
header paket IP-nya dan mengirim paket
itu ke tujuan
akhirnya.
2.2.5
MPLS with Traffic Engineering
Rekayasa trafik (traffic engineering, TE) adalah proses pemilihan
saluran
data
trafik
untuk
menyeimbangkan
beban
trafik
pada
berbagai
jalur
dan
titik
dalam network.
Tujuan
akhirnya
adalah
memungkinkan
operasional network yang handal dan efisien, sekaligus mengoptimalkan
penggunaan 
sumberdaya 
dan 
performansi 
trafik. 
TE 
untuk 
MPLS
(disebut
MPLS-TE)
dipandu
oleh
RFC
2702
(Awduche,1999,3).
RFC
2702 menyebutkan tiga masalah dasar berkaitan dengan MPLS-TE, yaitu:
Pemetaan paket ke dalam FEC
Pemetaan FEC ke dalam trunk trafik
Pemetaan trunk trafik ke topologi network fisik melalui LSP
Namun  RFC  2702  hanya  membahas  soal  ketiga.  Soal  lain  dikaji
sebagai soal-soal QoS. Model MPLS-TE dapat disusun atas komponen-
komponen: manajemen path, penempatan trafik, penyebaran keadaan
network, dan manajemen network.
  
44
2.2.5.1 Manajemen Path
Manajemen path meliputi proses-proses pemilihan route
eksplisit berdasar kriteria tertentu, serta pembentukan dan
pemeliharaan
tunnel
LSP
dengan
aturan-aturan
tertentu. Proses
pemilihan route dapat dilakukan secara administratif, atau secara
otomatis
dengan
proses
routing
yang
bersifat constraint-based.
Proses constraint-based dilakukan dengan kalkulasi berbagai
alternatif routing untuk memenuhi
spesifikasi yang ditetapkan
dalam kebijakan
administratif. Tujuannya
adalah untuk
mengurangi
pekerjaan manual
dalam TE.
Setelah
pemilihan,
dilakukan penempatan path
dengan menggunakan protokol
persinyalan, yang juga merupakan protokol distribusi label.
Ada dua protokol jenis ini
yang sering dianjurkan untuk
dipakai, yaitu RSVP-TE dan CR-LDP. Manajemen path juga
mengelola pemeliharaan path, yaitu menjaga path selama
masa
transmisi, dan mematikannya setelah transmisi selesai.
Terdapat sekelompok atribut yang melekat pada LSP dan
digunakan
dalam operasi
manajemen
path.
Atribut-atribut
itu
antara lain:
Atribut parameter trafik
Karakteristrik 
trafik  yang 
akan 
ditransferkan, 
termasuk 
nilai
puncak,  nilai  rerata,  ukuran  burst  yang  dapat  terjadi,  dll.  Ini
  
45
diperlukan untuk menghitung resource yang diperlukan dalam
trunk trafik.
Atribut pemilihan dan pemeliharaan path generik
Aturan yang dipakai untuk memilih route yang diambil oleh trunk
trafik, dan aturan untuk menjaganya tetap hidup.
Atribut prioritas
Menunjukkan prioritas pentingnya trunk trafik, yang dipakai baik
dalam pemilihan
path,
maupun
untuk
menghadapi
keadaan
kegagalan network.
Atribut pre-emption,
Untuk
menjamin
bahwa
trunk
trafik berprioritas tinggi dapat
disalurkan
melalui
path
yang
lebih
baik
dalam lingkungan
DiffServ. 
Atribut 
ini 
juga 
dipakai 
dalam 
kegiatan 
restorasi
network setelah kegagalan.
Atribut perbaikan
Menentukan
perilaku
trunk
trafik
dalam kedaan
kegagalan.
Ini
meliputi deteksi kegagalan, pemberitahuan kegagalan, dan
perbaikan.
Atribut policy
menentukan tindakan yang diambil
untuk trafik
yang
melanggar,
misalnya trafik yang lebih besar dari batas yang diberikan. Trafik
seperti ini dapat dibatasi, ditandai, atau diteruskan begitu saja.
  
46
Atribut-atribut ini memiliki banyak kesamaan dengan
network yang sudah ada sebelumnya. Maka diharapkan tidak
terlalu sulit untuk memetakan atribut trafik trunk ini ke dalam
arsitektur switching dan routing network yang sudah ada.
2.2.5.2  Penempatan Trafik
Setelah  LSP  dibentuk,  trafik  harus  dikirimkan  melalui
LSP. Manajemen trafik berfungsi mengalokasikan trafik ke dalam
LSP yang telah dibentuk. Ini meliputi fungsi pemisahan, yang
membagi
trafik atas
kelas-kelas tertentu, dan
fungsi pengiriman,
yang memetakan trafik itu ke dalam LSP.
Hal
yang
harus
diperhatikan
dalam proses
ini
adalah
distribusi beban melewati deretan LSP. Umumnya ini dilakukan
dengan
menyusun
semacam pembobotan
baik
pada
LSP-LSP
maupun pada trafik-trafik. Ini dapat dilakukan secara implisit
maupun eksplisit.
2.2.5.3  Penyebaran Informasi Keadaan Network
Penyebaran ini bertujuan membagi informasi topologi
network ke seluruh
LSR di dalam network. Ini dilakukan dengan
protokol gateway seperti IGP yang telah diperluas. Perluasan
informasi meliputi bandwidth link maksimal, alokasi trafik
maksimal, pengukuran TE default, bandwidth yang dicadangkan
untuk  setiap  kelas  prioritas,  dan  atribut-atribut  kelas  resource.
  
47
Informasi-informasi ini akan diperlukan oleh protokol persinyalan
untuk  memilih  routing  yang  paling  tepat  dalam  pembentukan
LSP.
2.2.5.4  Manajemen Network
Performansi
MPLS-TE tergantung pada kemudahan
mengukur
dan
mengendalikan
network. Manajemen network
meliputi konfigurasi network, pengukuran network, dan
penanganan kegagalan network. Pengukuran
terhadap
LSP dapat
dilakukan
seperti
pada
paket
data lainnya.
Traffic
flow
dapat
diukur dengan melakukan monitoring dan menampilkan statistika
hasilnya. Path loss dapat diukur dengan
melakukan monitoring
pada  ujung-ujung  LSP,  dan  mencatat  trafik  yang  hilang.  Path
delay  dapat  diukur  dengan 
mengirimkan  paket  probe
menyeberangi 
LSP,  dan 
mengukur  waktunya.  Notifikasi  dan
alarm dapat
dibangkitkan
jika
parameter-parameter
yang
ditentukan itu telah melebihi ambang batas.
2.2.5.5  Protokol Persinyalan
Pemilihan path, sebagai bagian dari MPLS-TE, dapat
dilakukan dengan dua cara: secara manual oleh administrator, atau
secara  otomatis  oleh  suatu  protokol  persinyalan.  Dua  protokol
  
48
persinyalan
yang
umum digunakan
untuk MPLS-TE adalah CR-
LDP dan RSVP-TE.
RSVP-TE memperluas protokol RSVP yang sebelumnya
telah digunakan untuk IP, untuk mendukung distribusi label dan
routing
eksplisit. Sementara
itu CR-LDP
memperluas
LDP
yang
sengaja dibuat untuk distribusi label, agar dapat mendukung
persinyalan berdasar QoS dan routing eksplisit.
Ada banyak kesamaan antara CR-LDP dan RSVP-TE
dalam kalkulasi
routing
yang bersifat constraint-based. Keduanya
menggunakan informasi QoS yang sama untuk menyusun routing
eksplisit   yang   sama   dengan   alokasi   resource   yang   sama.
Perbedaan
utamanya
adalah
dalam meletakkan
layer
tempat
protokol persinyalan bekerja. CR-LDP adalah protokol yang
bekerja di atas TCP atau UDP, sedangkan RSVP-TE bekerja
langsung di atas IP. Perbandingan kedua protokol
ini dipaparkan
dalam tabel berikut.
Tabel 2.1 Tabel Perbandingan CR-LDP dengan RSVP-TE
  
49
2.3
Karakteristik Performa Jaringan
Secara
tidak
formal,
jaringan
dapat
diklasifikasikan
sebagai
low
speed
dan high speed. Bagaimanapun teknologi jaringan sudah berkembang dengan
cepat
sekali
dan
jaringan
diklasifikasikan
sebagai
high speed
selama 3
atau
4
tahun belakangan ini. Ketika para ahli perlu untuk menspesifikasikan kecepatan
jaringan secara tepat, mereka tidak
menggunakan
aturan
kualitatif.
Mereka
menggunakan perhitungan kuantitatif. Meskipun pemula kesulitan mengerti
pengukuran kuantitatif, pengukuran kuantitatif pentig karena memungkinkan
untuk membandingkan antara 2 jaringan.
Berikut
ini
adalah
ukuran
performa
jaringan berdasarkan
standart
yang
dibuat
oleh PT. Telkom, Tbk berkerja  sama dengan CISCO.
Tabel 2.2 Tabel Standart Performa Jaringan
Kelas Layanan
Deskripsi
Aplikasi
SLA Parameter
CE Services
INTERACTIVE
Layanan untuk
mendukung
komunikasi real time
yang sensitif terhadap
delay dan jitter
Voice Call,
Video
Conferencing
Network
availability=99 %
Latency=125 ms
Jitter=75 ms
Packet loss <=0,5 %
Managed
(dengan QoS)
GOLD
Layanan untuk
mendukung aplikasi
kritikal yang real
time dan time
dependent
SAP, Oracle,
aplikasi client
server,
aplikasi
berbasis web
Network
availability=99 %
Latency=125 - 150 ms
Packet loss <=5 %
Managed
(dengan QoS)
SILVER
Layanan untuk
mendukung aplikasi
non kritikal yang
kurang sensitif
terhadap delay
Email, HTTP,
FTP, SMTP
Network
availability=99 %
Unmanaged
(tanpa QoS)
Sumber : PT Telkom
  
50
1.   Paket Loss
Paket loss didefinisikan sebagai kegagalan
transmisi paket
IP
mencapai
tujuannya. Kegagalan peket tersebut mencapai tujuan, dapat disebabkan oleh
beberapa kemungkinan, diantaranya yaitu :
1.   Terjadinya overload trafik didalam jaringan.
2.   Tabrakan (congestion) dalam jaringan.
3.   Error yang terjadi pada media fisik.
4.   Kegagalan yang terjadi pada sisi penerima antara lain bisa disebabkan karena
overflow yang terjadi pada buffer.
Di dalam implementasi jaringan IP, nilai packet loss ini diharapkan mempunyai
nilai minimum.
2.  Delay
Delay dari
sebuah
jaringan
menspesifikasikan berapa lama
waktu
yang
diperlukan sebuah bit untuk melewati jaringan dari satu komputer ke komputer
lain.Delay diukur dalam satuan detik. Delay dapat bernilai berbeda-beda,
tergantung dari lokasi beberapa pasang
komputer
yang  
berkomunikasi
.
Meskipun user hanya memperhatikan total delay dari sebuah jaringan, para ahli
perlu untuk membuat perhitungan yang tepat.Maka para ahli sering kali
melaporkan delay
maksimum dan
delay
rata-rata,
dan
mereka
membagi delay
dalam beberapa bagian.
Peralatan elektronik dalam suatu jaringan seperti hub,bridges atau switch
menampilkan  
delay lain yang dikenal switching delay. Sebuah peralatan
elektronik menunggu hingga semua bit dari sebuah paket sampai, dan kemudian
  
51
memerlukan sejumlah waktu untuk memilih hop selanjutnya sebelum mengirim
paket. Delay di dalam jaringan dapat digolongkan sebagai berikut:
Packetisasi delay
Delay
yang
disebabkan
oleh
waktu yang diperlukan untuk proses
pembentukan paket IP dari informasi user. Delay ini hanya terjadi sekali
saja, yaitu di source informasi.
Queuing delay
Delay
ini
disebabkan
oleh
waktu
proses yang diperlukan
oleh router
di
dalam menangani transmisi paket di sepanjang jaringan. Umumnya delay
ini sangat kecil, kurang lebih sekitar 100 microsecond.
Delay propagansi
Proses
perjalanan
informasi
selama
di
dalam media
transmisi,
misalnya
SDH, coax atau tembaga, menyebabkan delay yang disebut dengan delay
propagasi.
3.
Throughput
Hal kedua yang penting dari jaringan yang dapat diukur secara
kuantitatif adalah throughput. Troughput adalah ukuran rata-rata dimana
data  dapat  dikirim  melewati  jaringan,  dan  biasanya  dispesifikasikan
dalam bits
per
second
(bps).
Sebagian
besar
jaringan
mempunyai
throughput 
sebesar 
beberapa 
million 
bits 
per 
second 
(Mbps),  dan
sekarang telah mencapai beberapa Gigabits per second (Gbps).
  
52
4.
Utilisasi
Teknologi IP adalah teknologi connectionless oriented, dimana
proses transmisi
informasi dari pengirim ke tujuannya tidak
memerlukan
pendifinisian
jalur  terlebih dahulu, seperti halnya teknologi connection
oriented.
Dalam hal ini
utilisasi / okupansi jaringan cendrung dipengaruhi
langsung oleh trafik yang ditransmisikan oleh melewati jaringan IP
tersebut. 
Sebagai 
gambaran 
pada 
tabel 
di 
bawah 
ini, 
menunjukan
besarnya bytes yang diperlukan untuk proses aplikasi IP.
Tabel 2.3 Tabel Ukuran Paket
Ukuran paket di dalam setiap aplikasi
Application
Packet Size
TelNet
64-1518 bytes
http
400-1518 bytes
NFS
64-1518 bytes
NetWare
500-1518 bytes
Multimedia
400-700 bytes
Utilisasi/okupansi  IP 
yang  dinyatakan  dalam  persen, 
dapat 
dijitung
sebagai berikut :
IP Occupancy = Average throughoutput of IP Traffic   X 100 %
Bandwidth capacity of physical link
  
53
Seiring
dengan
perkembangan
di
teknologi
jaringan
IP
dan
kebutuhan
dari
layanan
yang
jalan
di
jaringan
tersebut,
layanan di jaringan
IP tidak
lagi
hanya
mengenai
kelas
Best
Effort.  
Jaringan  
IP sudah dapat melakukan
pengolahan trafik sesuai permohonan dari pelanggan ataupun disesuaikan dengan
permintaan dari suatu layanan. Pengolahan trafik ini dikenal dengan QoS
(Qualitiy of Service). QoS di jaringan dapat dikelompokan berdasarkan kelas
layanan, mulai dari kelas Best Effort, kelas Real Time, kelas yang membagi atas
trafik yang dijamin dan Best Effort, dan kelas lain. Sebagai panduan, jaringan
yang sehat memenuhi kondisi seperti di bawah ini :
1.   Utilisasi  mencapai  15  %  dalam  sebagian  besar 
waktu  jaringan 
itu
berjalan.
2.   Utilisasi
padat
dari 30
%
hingga
35 % dalam
beberapa
detik,
dengan
adanya jeda waktu yang besar antara kepadatan tersebut.
3.   Utilisasi padat 50 % hingga 60 % dalam beberapa detik, dengan adanya
jeda waktu yang besar antara kepadatan tersebut. Tetapi harus ada alasan
yang jelas atas kepadatan tersebut, misalnya share file dalam jaringan.
Jika dilihat
utilisasi
padat
hingga
30 %
secara
terus
menerus,
dapat
diartikan
jaringan tersebut mengalami penurunan performa.
Perhitungan utilisasi
dapat
dilakukan
dengan
cara
mengambil
rata-rata
incoming dan outgoing trafik yang ada dalam pengambilan data CACTI.
  
54
Perhitungannya sebagai berikut :
Incoming Utilization  = Data throughoutput terukur
X 100 %
Kapasitas bandwidth yang tersedia
Outgoing Utilization = Data throughoutput terukur
X 100 %
Kapasitas bandwidth yang tersedia