|
6
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1
Pengertian Jaringan Komputer
Jaringan komputer adalah sekumpulan komputer yang saling
berhubungan dengan menggunakan suatu protokol komunikasi sehingga antara
satu komputer dengan komputer yang lain dapat berbagi data atau berbagi
sumber daya (sharing resources).
Manfaat yang didapat dari jaringan komputer ialah :
1. Berbagi sumber daya
Jaringan
komputer
memungkinkan
komputer-komputer
dalam satu
jaringan untuk saling berbagi sumber daya.
2. Media Komunikasi
Jaringan komputer memungkinkan terjadinya komunikasi antar
pengguna,
baik
untuk teleconference
maupun
untuk
mengirim pesan
atau
informasi yang penting lainnya.
3. Integrasi Data
Jaringan komputer dapat mencegah ketergantungan pada komputer pusat
karena
setiap
proses
data tidak harus dilakukan pada
satu
komputer
saja,
melainkan dapat didistribusikan ke tempat lainnya. Oleh sebab inilah maka
dapat terbentuk data yang terintegrasi yang memudahkan pemakai untuk
memperoleh dan mengolah informasi setiap saat.
|
|
7
4. Keamanan Data
Sistem jaringan komputer dapat
memberikan perlindungan terhadap data
karena dapat mengatur pemberian hak akses kepada para pemakai, serta
teknik perlindungan terhadap sumber data sehingga data mendapatkan
perlindungan.
2.1.1
Konsep Network Models
Pada
saat
pertama kali munculnya jaringan komputer,
kebanyakan
komputer
hanya dapat berkomunikasi
dengan
komputer
yang
dibuat
oleh
perusahaan
yang
sama.
Pada akhir
tahun
1970,
International
Organization for
Standarization (IOS)
membuat model
referensi
Open System Interconnection (OSI)
sebagai
solusi
untuk
mengatasi masalah kompabilitas tersebut.
2.1.2
Konsep Layer dan Protokol Jaringan
Konsep
layer digunakan
untuk
menjelaskan
bagaimana
komputer berkomunikasi satu sama lain. Konsep layer menjelaskan
bagaimana jaringan komputer
mendistribusikan informasi
dari sumber
ke
tujuan. Ketika
komputer mengirimkan informasi melalui jaringan,
semua komunikasi diatur
di sumber dan kemudian
dikirim
ke
tempat
tujuan.
|
 8
Berikut
ini
menggambarkan aliran data dikirim dari sumber ke
tujuan :
Gambar 2.1 Gambar Aliran Data Dikirim dari Sumber ke Tujuan
Informasi
yang ada dalam jaringan
secara
umum disebut sebagai
data atau paket. Sebuah paket
secara
logika
merupakan
sekumpulan
unit informasi yang bergerak di antara sistem komputer. Setiap kali
data melewati layer, informasi ditambahkan dari setiap layer pengirim
sampai layer penerima pada komputer tujuan.
Protokol jaringan adalah suatu standar yang harus saling
dimengerti oleh komputer agar dapat saling berkomunikasi. Model yang
umum
di
gunakan
dalam protokol
jaringan
adalah
Open
System
Interconnection (OSI) layer dan Transmission Control Protocol/Internet
Protocol (TCP/IP).
2.1.3
Model Open System Interconnection (OSI) Layer
Pada awal tahun 1980an terjadi peningkatan pesat jumlah
dan
ukuran jaringan komputer. Setelah
terjadi peningkatan
dan
perkembangan jaringan tersebut, disadari akan sulit sekali berkomunikasi
dalam
jaringan dengan
bahasa
yang
berbeda
karena
alat-alat jaringan
|
|
9
komputer
yang dikembangkan tidak
memiliki standarisasi yang sama,
sehingga alat-alat jaringan
mengalami
masalah dalam berkomunikasi
antar alat jaringan karena memiliki standar yang berbeda.
Untuk
mengatasi
masalah
komunikasi
ini, maka International
Organization for Standardization (ISO)
mengembangkan model
jaringan
seperti
Digital
Equipment
Corporation
net (DECnet),
System
Network
Architecture(SNA), dan TCP/IP untuk menetapkan
standarisasi
yang
dapat
diimplementasikan
ke
semua
jaringan. Dengan
model
yang
dikembangkan oleh ISO, perusahaan dapat membuat jaringan
yang
sesuai dengan standarisasi sehingga mampu berkomunikasi dengan
alat jaringan yang berbeda.
Open
System
Interconnection
(OSI)
yang
dikeluarkan
tahun
1984 merupakan
model
jaringan
yang
dibuat
oleh
ISO.
OSI
menyediakan standarisasi
yang dapat digunakan oleh
perusahaan
untuk
menjamin kesamaan kinerja dengan teknologi jaringan lainnya.
Keuntungan dari model OSI layer adalah :
1. Mengurangi kerumitan.
2. Standarisasi interface.
3. Mempermudah perancangan secara modular.
4. Menjamin interoperabilitas teknologi yang berbeda.
5. Perkembangan yang sangat cepat.
6. Mempermudah pembelajaran dan pengajaran.
|
|
10
OSI
merupakan
sebuah framework yang digunakan untuk
menjelaskan
bagaimana
informasi
berjalan
dalam jaringan.
Model
OSI
menjelaskan
bagaimana
paket
berjalan
melalui
berbagai
macam layer
mulai dari hardware dalam sebuah jaringan,
bahkan
bila
pengirim dan
penerima memiliki tipe media jaringan yang berbeda.
Model
referensi
OSI
memiliki
tujuh
layer dengan
fungsinya
masing-masing. Sebuah data
yang
melewati layer OSI akan
melalui
tujuh layer secara berurutan tergantung dari arah data tersebut. Ketujuh
layer OSI tersebut
ialah :
1. Application
Layer ini menyediakan jasa untuk aplikasi pengguna dan
bertanggung jawab atas pertukaran informasi antara program
komputer, seperti program e-mail, dan service
lain yang berjalan
di
jaringan, seperti server, printer atau aplikasi komputer lainnya.
2. Presentation
Layer ini bertanggung jawab bagaimana data dikonversi dan
diformat untuk transfer data. Contoh konversi format text ASCII
untuk dokumen, .gif dan JPG untuk gambar. Layer ini membentuk
kode, translasi data, enkripsi dan konversi.
3. Session
Layer ini
menentukan
bagaimana
dua
terminal
menjaga,
memelihara dan mengatur koneksi serta bagaimana mereka saling
berhubungan satu sama lain.
|
|
11
4. Transport
Layer
ini
bertanggung
jawab
untuk
membagi data
menjadi
segmen,
menjaga
koneksi
logika
“end-to-end” antar terminal, dan
menyediakan penanganan error (error handling).
5. Network
Layer
ini bertanggung jawab untuk menentukan alamat jaringan,
menentukan rute yang harus diambil selama perjalanan, dan menjaga
antrian trafik di jaringan. Data pada layer ini berbentuk paket.
6. Data Link
Layer ini
menyediakan
link
untuk
data
dan
memaketkannya
menjadi
frame
yang
berhubungan
dengan
hardware, kemudian
diangkut melalui media komunikasi dengan kartu jaringan serta
mengatur
komunikasi
layer
physical
antara
sistem koneksi
dan
penanganan error.
7. Physical
Layer ini bertanggung jawab atas proses konversi data menjadi bit
kemudian mentransfernya melalui media seperti kabel dan menjaga
koneksi fisik antar sistem.
|
     12
Gambar 2.2 Gambaran Model OSI Layer
2.1.3
Model Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP)
Layer
Model TCP/IP dikembangkan oleh ARPANET. ARPANET
(Advanced Research Project Agency Network) adalah
jaringan komputer
yang
dibuat
oleh
ARPA
(Advanced
Research
Project
Agency) dari
Departemen Pertahanan
Amerika Serikat
pada
tahun
1969.
ARPANET
difungsikan
sebagai
sarana
percobaan
teknologi
jaringan
komputer
|
|
13
terbaru pada
zamannya, seperti teknologi packet switching dan menjadi
permulaan berdirinya Internet yang ada sekarang.
Saat ini TCP/IP digunakan sebagai sebuah protokol standar untuk
menghubungkan komputer dan jaringan untuk membentuk sebuah
jaringan yang luas (WAN).
TCP/IP merupakan sebuah standar jaringan
terbuka yang bersifat independent terhadap mekanisme transport jaringan
fisik yang digunakan, sehingga dapat digunakan di
mana saja. Protokol
ini menggunakan skema pengalamatan yang sederhana yang disebut
sebagai alamat
IP (IP Address) yang
memungkinkan beberapa ratus juta
komputer untuk dapat saling berhubungan satu sama lain 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.
Sebagai
sebuah
protocol,
TCP/IP juga memiliki model
referensi sendiri yang terdiri dari empat layer, yaitu:
1. Application Layer
Layer ini berfungsi
untuk
menangani high-level protocol,
masalah
representasi data, proses encoding dan dialog control
yang
memungkinkan
terjadinya komunikasi antar aplikasi jaringan.
Layer
ini berisi spesifikasi protokol-protokol
khusus
yang
menangani aplikasi
umum
seperti
Telnet,
File Transfer Protocol
(FTP), Domain Name System (DNS), dan lain-lain.
|
|
14
2. Transport Layer
Layer ini
menyediakan
layanan pengiriman dari sumber data
menuju ke tujuan dengan cara membuat logical connection antara
keduanya. Layer
ini
bertugas untuk memecah data dan
membangun kembali
data
yang diterima dari application layer ke
dalam aliran
data
yang
sama
antara sumber dan
pengirim data.
Transport layer juga menangani masalah reliability, flow control dan
error correction.
Layer ini
terdiri
dari
dua
protokol
yaitu
TCP
dan
UDP.
•
Transmission Control Protocol (TCP)
TCP adalah suatu protokol yang berada di lapisan transport
(baik
itu
dalam tujuh
lapis
model
referensi
OSI
atau
model
DARPA) yang berorientasi sambungan (connection-oriented) dan
dapat diandalkan (reliable).
•
User Datagram Protocol (UDP)
UDP adalah protokol yang bersifat connectionless, dan
bersifat
kebalikan
dari
TCP yang berorientasi
connection. UDP
merujuk kepada paket data yang tidak menyediakan keterangan
mengenai
alamat
asalnya
saat
paket data tersebut diterima.
Protokol
UDP
ini cukup
simpel
sehingga
untuk
tujuan tertentu,
bisa membantu penyelesain tumpukan protokol TCP/IP.
|
 15
3. Internet Layer
Layer ini
memiliki tugas utama untuk
memilih jalur
terbaik
yang akan dilewati oleh paket data dalam sebuah jaringan. Selain
itu,
layer
ini
juga
bertugas
untuk
melakukan packet switching
untuk
mendukung
tugas utama tersebut.
Layer ini
terdiri
dari
Internet Protocol (IP), Internet Control Message Protocol (ICMP),
Address
Resolution
Protocol
(ARP),
dan
Reverse Address
Resolution Protocol (RARP).
4. Network Access Layer
Layer ini
bertugas untuk mengatur semua hal yang diperlukan
sebuah paket IP agar dapat dikirimkan
melalui sebuah medium fisik
jaringan. Termasuk di dalamnya adalah teknologi LAN dan WAN.
Gambar 2.3 Gambaran Model TCP/IP Layer
|
|
16
2.2
Internet Protocol (IP)
Internet Protocol adalah protokol lapisan jaringan (network layer dalam
OSI
Reference
Model)
atau
protokol
lapisan
internetwork (internetwork
layer
dalam DARPA Reference
Model)
yang
digunakan
oleh
protokol
TCP/IP
untuk
melakukan pengalamatan dan routing paket data antar host di jaringan komputer
berbasis TCP/IP. Versi IP yang banyak digunakan adalah IP versi 4 (IPv4).
2.2.1
Pengalamatan IP
Alamat
IP
terdiri
dari 32 bit dimana dalam penulisannya
IP
dibagi
menjadi 4 bagian. Masing-masing bagian
terdiri
dari
8 bit
dan dibatasi dengan titik. Contoh: “192.10.101.3”. Pengalamatan IPv4
terdiri
dari
2
bagian yaitu
bagian network number dan host number.
Bit-bit network ditandai dengan angka binary 1 dan bit-bit host ditandai
dengan
angka
binary
0. Pembagian
bit-bit
network dan host ini
ditentukan
dengan Subnet Mask.
Contoh: “192.10.101.3 / 255.255.255.0”, menyatakan bahwa
24
bit
pertama
adalah network dari Alamat IP dan sisanya 8 bit
merupakan bit-bit host bagi IP.
Pengalamatan IPv4 terdiri dari 5 kelas :
1. Kelas A
Kelas A merupakan kelas yang memiliki jumlah host number
yang terbanyak,
karena
hanya
8
bit
pertama
digunakan
sebagai
|
|
17
bit-bit network dan sisanya 24 bit digunakan sebagai bit-bit host.
Kelas
ini biasa digunakan oleh perusahaan yang memiliki jaringan
dalam skala yang besar. Alamat IP pada kelas A dimulai dari 1.0.0.0
sampai dengan 126.255.255.255.
2. Kelas B
Kelas
B
memiliki 16 bit pertama
sebagai bit-bit network dan 16
bit sisanya digunakan
sebagai
bit-bit
host.
Alamat
IP kelas
B
digunakan
untuk
jaringan dengan skala menengah. Alamat IP pada
kelas B berkisar antara 128.0.0.0 sampai dengan 192.167.255.255.
3. Kelas C
Kelas C memiliki 24 bit pertama sebagai bit-bit network dan 8 bit
sisanya digunakan sebagai bit-bit host. Kelas ini memiliki jumlah host
address yang paling sedikit dan digunakan untuk jaringan dengan
skala kecil. Alamat
pada
kelas C berkisar
antara
192.168.0.0
sampai dengan 223.255.255.255.
4. Kelas D
Kelas
D
merupakan
kelas
khusus yang tidak
dapat
dipakai
oleh publik karena satu blok kelas ini khusus dipakai untuk
keperluan
multicast.
Multicast adalah
jenis
transmisi
layaknya
broadcast, namun dalam skala yang lebih kecil.
|
|
18
5. Kelas E
Kelas E adalah kelas IP
yang tidak digunakan dan khusus
disimpan dengan tujuan sebagai kelas cadangan untuk keperluan di
masa mendatang.
2.2.2
Routing pada IP
Routing pada IP adalah suatu proses penentuan jalur untuk
melewatkan
datagram
IP
dari
alamat
pengirim
ke
alamat
tujuan.
Alat
yang
berfungsi
melakukan
routing
IP
disebut router. Proses
routing
dilakukan pada setiap hop. Hop adalah
perjalanan paket data dari satu
router atau host ke router atau host lainnya.
Proses routing ini menjadi sangat penting dalam jaringan Internet
yang
menghubungkan
berbagai
jenis jaringan seperti LAN, MAN atau
WAN. Pada TCP/IP terdapat pula protokol routing yang bertugas
melakukan proses pemilihan jalur data dari pengirim ke tujuannya.
Protokol
routing
tersebut
diantaranya: Routing
Information
Protocol
(RIP), Open Shortest Path Protocol
(OSPF), Border Gateway Protocol
(BGP) dan
lain-lain. Protokol-protokol routing tersebut dimasukkan
dalam dua kategori
yang berbeda. RIP dan OSPF masuk dalam ketegori
Interior
Gateway
Protocol
(IGP),
sedang
BGP
berada
dalam kategori
Exterior
Gateway
Protocol
(EGP).
IGP
adalah
protokol routing
yang
menangani routing jaringan Internet pada sebuah autonomous system
sementara
EGP
menangani routing
antar
autonomous
system.
Autonomous
system
(AS)
secara
umum
didefinisikan
sebagai
jaringan
|
|
19
internet yang berada dalam satu kendali administrasi dan teknis. Internet
merupakan kumpulan dari ribuan autonomous system.
2.3
Arsitektur MPLS
2.3.1
Jaringan MPLS
Multi
Protocol
Label
Switching (MPLS)
adalah
arsitektur
jaringan
yang
didefinisikan oleh Internet
Engineering Task Force
(IETF)
untuk memadukan
mekanisme label swapping
di layer
dua
dengan routing di layer tiga untuk mempercepat pengiriman paket.
Arsitektur MPLS dirancang
guna
memenuhi karakteristik-karakteristik
wajib dari sebuah jaringan kelas carrier (pembawa) berskala besar.
Jaringan MPLS
menggunakan protokol routing layer tiga serta
protokol dan
mekanisme transport layer dua yang bisa diperoleh secara
luas. IETF membentuk kelompok kerja MPLS pada tahun 1997 guna
mengembangkan metode umum yang telah distandarisasi. Tujuan dari
kelompok kerja MPLS ini adalah untuk menstandarisasikan protokol-
protokol
yang
menggunakan
teknik
pengiriman label
swapping
(pertukaran label).
Penggunaan
label swapping
ini
memiliki
banyak
keuntungan
antara lain dapat mengurangi banyaknya proses yang terjadi dalam
pengolahan
paket
data
yang
terjadi
di
IP router.
Router
switch
mengambil keputusannya sendiri tentang jalur
mana
yang akan
|
 20
diambil. MPLS juga
memiliki kelebihan yang
mampu
memperkenalkan
kembali connection stack ke dalam dataflow IP.
Gambar 2.4 Arsitektur MPLS
Keunggulan teknologi MPLS ialah :
•
MPLS memiliki efisiensi yang lebih baik, karena dalam MPLS,
routing jaringan akan ditangani dengan baik dan sederhana, sehingga
proses-proses pengiriman sebuah paket menjadi baik dan efisien.
•
MPLS
mengurangi banyaknya proses pengolahan
yang terjadi di
IP
router.
•
MPLS menyediakan Quality of Service (QoS) dalam jaringan
backbone dan menghitung parameter QoS menggunakan teknik
Differentiated Services (DiffServ), sehingga setiap layanan paket
yang dikirimkan akan
mendapat perlakuan
yang berbeda sesuai
dengan skala prioritasnya.
|
|
21
Komponen-komponen MPLS terdiri dari:
•
Label Switched Path (LSP)
Merupakan jalur yang melalui satu atau serangkaian LSR dimana
paket diteruskan oleh label swapping dari satu MPLS node ke MPLS
node yang lain.
•
Label Switching Router (LSR)
Merupakan router dalam MPLS yang berperan dalam menetapkan
LSP dengan menggunakan teknik label
swapping dengan
kecepatan yang telah ditetapkan.
•
MPLS Edge Node atau Label Edge Router (LER)
Merupakan
router
MPLS
yang
menghubungkan
sebuah
MPLS
domain dengan node yang berada di luar MPLS domain.
•
MPLS Ingress Node
MPLS node yang mengatur trafik saat akan memasuki MPLS
domain.
•
MPLS Egress Node
MPLS node yang mengatur trafik saat akan meninggalkan MPLS
domain.
•
MPLS Label
Merupakan deretan bit informasi
yang ditambahkan pada header
suatu paket data dalam MPLS.
Label
MPLS atau
yang disebut juga
MPLS header ini terletak di antara header layer 2 dan header layer 3.
|
|
22
•
MPLS Node
Node
yang
menjalankan MPLS.
MPLS node
ini
sebagai control
protocol yang
akan
meneruskan paket berdasarkan
label.
Dalam
hal
ini MPLS node merupakan sebuah router.
•
Forward Equivalance Class (FEC)
Merupakan representasi dari
beberapa paket data yang
diklasifikasikan berdasarkan kebutuhan resource yang sama di dalam
proses pertukaran data.
•
Label Distribution Path (LDP)
Merupakan protokol yang berfungsi untuk mendistribusikan
informasi yang ada pada label ke setiap LSR pada MPLS. Protokol ini
digunakan
untuk
memetakan
FEC
ke
dalam label
untuk
selanjutnya
akan dipakai untuk menentukan LSP.
Jaringan
MPLS
terdiri
atas
sirkuit
yang
disebut
label-switched
path (LSP), yang
menghubungkan
titik-titik
yang
disebut
label-
switched router (LSR). LSR pertama dan terakhir disebut ingress dan
egress. Setiap
LSR dikaitkan dengan sebuah forwarding equivalence
class (FEC),
yang
merupakan
kumpulan paket
yang
menerima
perlakukan
forwarding yang
sama
di
sebuah
LSR.
FEC
diidentifikasikan
dengan
pemasangan label. Untuk membentuk LSP,
diperlukan suatu protokol untuk menentukan forwarding berdasarkan
|
|
23
label pada
paket.
Label
yang pendek
dan berukuran
tetap
mempercepat
proses forwarding
dan
mempertinggi
fleksibilitas
pemilihan path. Hasilnya adalah jaringan yang bersifat lebih connection
oriented.
2.3.2
Sistem Kerja MPLS
Jaringan MPLS terdiri dari rangkaian
node-node yang bisa
melakukan
switching
dan
routing
berdasarkan
label
yang
dipasang
pada setiap paket. Domain MPLS
terdiri dari serangkaian node
MPLS yang saling berhubungan. Node-node ini disebut Label
Switched Router (LSR).
Label-labelnya menentukan aliran paket
diantara kedua end point (titik akhir). Jalur khusus
melalui jaringan
LSR untuk
setiap alirannya yang disebut Forwarding Equivalence
Class (FEC) telah
ditentukan.
MPLS
adalah teknologi yang
connection
oriented.
Setiap
FEC
memiliki
karakterisasi
lalu
lintasnya
yang
menentukan persyaratan QoS untuk aliran tersebut. Karena LSR
mengirim paket
yang
berdasarkan
pada
nilai
labelnya,
maka
proses
pengirimannya lebih
sederhana dari
pada dengan router IP.
|
 24
Gambaran Cara kerja MPLS:
Gambar 2.5 Cara kerja MPLS
Sebelum paket
dikirim,
untuk
paket-paket
dalam
FEC
tertentu
harus ditentukan terlebih dahulu jalurnya melalui jaringan yang disebut
Label Switched Path (LSP). Selain
itu yang
harus ditentukan pula
adalah
parameter QoS-nya. Parameter QoS menentukan seberapa
banyak sumber daya yang diberikan kepada jalur
tersebut
dan
apa
kebijakan queuing (mengantri) dan discard
(membuang) pada setiap
LSR untuk FEC-nya tadi. Untuk melakukan hal di atas itu dibutuhkan
protokol
gateway interior seperti OSPF
untuk
informasi routing dan
reachability. Setiap paket dalam FEC diberikan label yang hanya berlaku
untuk lokal saja. Protokol seperti Label Distribution Protocol (LDP) atau
RSVP dengan
versi
yang telah ditingkatkan dan
digunakan
untuk
|
|
25
menentukan route dan nilai
(angka)
label. Protokol
tersebut bisa
juga
ditentukan secara manual oleh operator.
Paket masuk ke dalam domain MPLS melalui Label Edge Router
(LER) untuk diberikan label. Disinilah paket
itu
diolah
untuk
menentukan
kebutuhannya
akan
layanan
layer
jaringan, yang
mendefinisikan QoS-nya. LSR memberikannya kepada FEC tertentu
dan
LSP, lalu setelah
itu paketnya dikirimkan. Setiap LSR yang
menerima
paket berlabel
mengambil
label
yang
masuk dan
memasangkan label yang keluar pada paket tersebut, dan kemudian
mengirimkan paket itu ke LSR berikutnya dalam LSP.
Jalan
keluar
(egress edge)
LSR
mengambil label
tersebut,
membaca header paket IP-nya, dan mengirimkan paket itu ke tujuan
akhirnya.
Salah satu fitur MPLS yang paling penting adalah label
stacking
(penumpukan label). Paket yang telah diberi label bisa
membawa banyak label yang disusun berdasarkan urutan last-in-first-
out (yang terakhir
masuk
yang pertama
keluar). Pengolahannya
menurut
label
yang
paling
atas. Dalam
setiap LSR-nya,
label
bisa
ditambahkan pada tumpukannya (stack) atau diambil dari
tumpukannya. Jadi dengan cara ini, kumpulan LSP bisa dibuat ke dalam
satu LSP untuk bagian rute yang membentuk tunnel.
FEC
untuk
sebuah
paket
bisa
ditentukan oleh satu atau lebih
parameter, seperti sumbernya
atau
alamat
tujuan IP,
sumber atau point
tujuan,
IP
protokol ID,
code
point
layanan yang berbeda-beda atau
|
|
26
label
aliran
IPv6.
per-hop behavior (PHB) bisa ditentukan pada LSR
untuk FEC. PHB menentukan prioritas queuing (antri atau urutan) paket
untuk
FEC
ini
serta
kebijakan discard-nya. Paket
yang dikirim ke
end-point yang sama masuk kedalam FEC yang lain dan akan diberi
label yang berbeda dengan PHB yang
berbeda pula
pada
setiap
LSR-nya dan bergerak di dalam jalur yang lain melalui jaringannya.
Esensi
dari
fungsionalitas MPLS ini
adalah
bahwa
lalu lintas
itu
dikelompokkan ke dalam FEC-FEC. Lalu lintas
dalam
sebuah
FEC
membawa domain MPLS sepanjang
LSP. Setiap paket didalam
FEC
secara sendiri-sendiri merupakan bagian dari FEC tertentu dengan
memiliki label lokalnya masing-masing.
Pemilihan rute mengacu kepada pemilihan LSP untuk FEC
tertentu. MPLS mendukung routing hop-by-hop serta routing eksplisit.
Dengan routing hop-by-hop ini, masing-masing LSP bebas memilih hop
berikutnya untuk setiap FEC-nya. Pilihan
ini
menggunakan
protokol
routing biasa seperti OSPF. Ini memiliki beberapa kelebihan, tapi
karena penggunaan
metrik
kinerjanya
yang
terbatas, routing hop-by-
hop tidak bisa langsung
mendukung traffic engineering atau kebijakan
yang
berkaitan dengan QoS dan keamanan. Pada routing eksplisit satu
LSR
bisa
menentukan
beberapa
atau
seluruh
LSR
di
dalam
LSP
untuk
sebuah FEC.
Routing eksplisit
memberikan semua
keuntungan
MPLS,
termasuk kemampuan
melakukan
traffic engineering dan
routing.
Routing
eksplisit
yang
dinamis
memberikan
skop
terbaik
untuk
traffic engineering. Didalam mode
ini
LSR
yang
menentukan
|
|
27
LSP membutuhkan informasi tentang topologi-nya serta informasi yang
berkaitan dengan QoS untuk domain MPLS. Versi OSPF yang
telah
ditingkatkan untuk MPLS memiliki sejumlah metrik yang lebih baru
yang bisa digunakan dalam routing dengan hambatan termasuk link
data rates maksimum, reservasi kapasitas saat itu, packet loss rate
serta
link propagation delay (keterlambatan penyebaran hubungan).
Dalam memilih rute ditentukan LSP-nya untuk FEC. Ada
sebuah fungsi yang terpisah, yakni menentukan LSP yang sesungguhnya
dan untuk ini masing- masing. LSR pada LSP harus :
•
Memberikan
label pada LSP
yang akan digunakan
untuk
mengenali
paket-paket yang masuk termasuk kedalam FEC-nya yang sesuai.
•
Memberitahukan node-node upstream (aliran
hulu)
yang
potensial
dari label yang diberikan oleh LSR ini kepada FEC-nya.
•
Mempelajari hop berikut
untuk
LSP
ini
serta
label
yang
telah
diberikan node down stream (aliran hilir) kepada FEC tersebut.
2.4
Quality of Service (QoS)
QoS
merupakan
kemampuan
untuk
menyediakan
jaminan
performansi
dan
diferensiasi
layanan
dalam jaringan.
Performansi
merupakan
tingkat
kecepatan dan keandalan penyampaian berbagai jenis beban data di dalam suatu
sistem komunikasi. Beberapa parameter yang dijadikan acuan dalam pengukuran
QoS ialah :
|
 28
•
Utilization
Utilization
adalah
kemampuan
jaringan
dalam menangani
trafik
dalam
jaringan sesuai dengan besarnya kapasitas bandwidth yang tersedia. Idealnya,
utilization
diatas
70%. Penghitungan
utilization
dalam jaringan
dinyatakan
dalam rumus berikut :
•
Packet Loss
Packet loss didefinisikan sebagai kegagalan transmisi paket IP
mencapai
tujuannya. Kegagalan paket tersebut mencapai tujuan, dapat disebabkan oleh
beberapa kemungkinkan, diantaranya yaitu:
•
Terjadinya overload trafik didalam jaringan.
•
Tabrakan (congestion) dalam jaringan.
•
Error yang terjadi pada media fisik.
•
Kegagalan
yang
terjadi
pada
sisi
penerima
antara
lain
bisa
disebabkankarena overflow yang terjadi pada buffer.
Di
dalam implementasi
jaringan
IP,
nilai
packet
loss
ini
diharapkan
mempunyai
nilai
yang
minimum.Secara
umum terdapat
empat
kategori
penurunan
performansi
jaringan berdasarkan
nilai packet
loss yaitu
seperti
tampak pada tabel berikut :
|
 29
Kategori Degradasi
Packet Loss
Sangat Bagus
0 %
Bagus
3 %
Sedang
15 %
Jelek
25 %
Tabel 2.1 Tabel Performansi berdasarkan Packet Loss
•
Delay
Delay adalah waktu
tunda suatu paket yang diakibatkan oleh proses
transmisi dari satu titik ke titik lain yang menjadi tujuannya. Delay di dalam
jaringan dapat digolongkan sebagai berikut:
•
Packetization delay
Delay
yang disebabkan oleh waktu yang diperlukan untuk proses
pembentukan paket IP dari informasi user.
Delay
ini
hanya
terjadi
sekali saja, yaitu di sumber informasi.
•
Queuing delay
Delay ini disebabkan oleh waktu proses yang diperlukan oleh
router dalam menangani transmisi paket di jaringan. Umumnya delay
ini sangat kecil, kurang lebih sekitar 100 micro second.
•
Delay propagasi
Proses perjalanan informasi selama di dalam media transmisi,
misalnya kabel SDH, coax atau tembaga, menyebabkan delay
yang
disebut dengan delay propagasi.
|
 30
•
Jitter
Jitter merupakan variasi delay antar paket yang terjadi pada jaringan IP.
Besarnya
nilai jitter
akan
sangat
dipengaruhi oleh variasi
beban trafik
dan
besarnya
tumbukan
antar
paket
(congestion)
yang
ada
dalam jaringan
IP.
Semakin besar beban trafik di dalam jaringan akan menyebabkan semakin
besar
pula
peluang
terjadinya
congestion
dengan
demikian
nilai jitter-nya
akan semakin besar. Semakin besar nilai jitter akan mengakibatkan nilai QoS
akan semakin turun. Untuk mendapatkan nilai QoS jaringan yang baik, nilai
jitter harus dijaga seminimum mungkin.
Kategori Degradasi
Peak Jitter
Sangat Bagus
0
ms
Bagus
75 ms
Sedang
125 ms
Jelek
225 ms
Tabel 2.2 Tabel Performansi berdasarkan Packet Loss
|
 31
Diferensiasi Jaringan merupakan tingkat kepekaan performansi yang
berbeda untuk jenis layanan jaringan yang berlainan.
Tabel 2.3 Tabel diferensiasi dalam jaringan
2.4.1
QoS dalam IP
IP tidak memiliki mekanisme pemeliharaan QoS. Protokol seperti TCP
memang memungkinkan data
yang dikirim dan diterima sampai, sehingga suite
TCP/IP selama ini dianggap cukup ideal bagi transfer data. Tetapi verifikasi data
mengakibatkan delay paket. Lagipula mekanisme ini tidak dapat digunakan
untuk paket dengan protokol UDP, seperti suara dan gambar. 3 teknik/metode
QoS
yang
umum
dipakai,
yaitu: best-effort
service,
integrated
service,
dan
differentiated service. Ketiga
level tersebut akan diuraikan lebih detail dibawah
ini :
•
Best-Effort Service
Best-effort service digunakan untuk melakukan semua usaha agar dapat
mengirimkan sebuah paket ke suatu tujuan. Penggunaan best-effort
service
tidak
akan
memberikan
jaminan
agar
paket
dapat
sampai
ke
tujuan
yang
|
|
32
dikehendaki. Untuk aplikasi
yang sensitif terhadap
network delay, fluktuasi
bandwidth, dan perubahan kondisi jaringan,
penerapan best-effort
service
tidak dapat dilakukan. Sebagai contohnya aplikasi telepon pada jaringan yang
membutuhkan bandwidth yang tetap, agar dapat berfungsi dengan baik dalam
hal
ini
penerapan
best-effort
akan
mengakibatkan
panggilan
telepon
gagal
atau terputus.
•
IntServ (Integrated Service)
IntServ adalah implementasi QoS pada Internet Protocol, yang ditujukan
untuk
aplikasi
yang
sensitif terhadap delay
dan
keterbatasan
bandwidth,
seperti
video
conference dan
VoIP.
Arsitekturnya
berdasar
sistem
pencadangan sumber daya aliran trafik. Setiap aplikasi harus mengajukan
permintaan bandwidth,
baru
kemudian
melakukan
transmisi
data.
Sistem
pemesanan sumber daya memerlukan protokol tersendiri. Salah satu protokol
yang sering digunakan adalah RSVP. RSVP merupakan protokol pemesanan
resource yang dipakai untuk integrated service.
Tiga model layanan IntServ adalah:
•
Guaranteed-service, layanan dengan batas bandwidth dan delay yang
jelas.
•
Controlled-load
service, yaitu layanan dengan persentase delay statistik
yang terjaga.
•
Best-effort, yaitu layanan yang memberikan routing terbaik, tetapi tanpa
jaminan sama sekali.
|
|
33
•
DiffServ (Differentiated Services)
DiffServ adalah skema implementasi QoS untuk IP yang menyediakan
layanan
yang
berbeda
dengan
membagi
trafik
dan
memperlakukan
setiap
kelas secara berbeda. Identifikasi kelas dilakukan dengan memasang
semacam kode DiffServ, disebut DiffServ code point (DSCP), ke dalam paket
IP. Ini dilakukan tidak dengan header baru, tetapi dengan menggantikan field
TOS
(type
of
service) di
header
IP dengan DS
field.
Dengan
cara
ini,
klasifikasi paket
melekat pada paket,
dan bisa diakses tanpa perlu protokol
tambahan.
Jumlah
kelas
tergantung
pada perusahaan
dan
bukan
merupakan
standarisasi. Pada trafik lintas batas perusahaan, diperlukan kontrak trafik
yang menyebutkan pembagian kelas dan perlakuan yang diterima untuk
setiap kelas. Jika suatu perusahaan tidak
mampu menangani
DiffServ,
maka
paket akan dikirim apa adanya sebagai paket IP biasa, namun di perusahaan
berikutnya, DiffServ
field kembali diakui
oleh perusahaan. 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 jaringan.
|
|
34
Keuntungan Diffserv adalah sebagai berikut :
•
Scalability
Scalability sebagai sebuah jaringan inti dapat mempunyai jumlah
flow yang besar dan beberapa protokol
yang
memerlukannya
untuk
mengurus
per
flow state
atau
perhitungan
kompleksitas
yang
tidak
diskalakan dengan baik. Diffserv mengumpulkan banyak flow, oleh
karena
itu dapat
menangani jumlah flow yang besar. Bahkan sejak PHB
secara esensial menjadi sederhana. Diffserv meminjamkannya dengan
baik untuk digunakan pada kecepatan yang tinggi sehingga membuatnya
scalable dalam kecepatan.
•
Ease of administering
Dalam DiffServ
framework,
domain
yang
berbeda
dapat
menerapkan PHB, sejauh terdapat persetujuan terlebih dahulu dengan
domain lainnya yang ditemui. Hal ini memberi layanan kepada
perusahaan sebuah
kebebasan
untuk
memilih
penerapannya
sebagai
konsekuensi mereka menyediakan Diffserv dengan perubahan yang
minimal pada infrastruktur tersebut.
•
Simplicity
Penerapan Diffserv tidak
menyimpang/berbeda banyak dari dasar
IP. Maka Diffserv membentuk kesederhanaan dan kemudahan penerapan
di dalamnya.
|
|
35
•
Measurable
Semenjak masing-masing hop berada dalam sebuah domain
diffserv,
traffic
conditioner
dan shapers
secara
konstan
mengukur
kecepatan, kedatangan dan link schedulers
untuk melakukan
monitoring
paket
yang
dikirim,
tidak
banyak usaha yang diperlukan untuk
mendapatkan informasi penting dari tingkah laku jaringan. Layanan
perusahaan dapat
menggunakan informasi
untuk alokasi bandwidth yang
terbaik dan membuat SLA dengan pengguna.
Arsitektur Diffserv
Arsitektur Diffserv memiliki tiga komponen, yaitu:
1. Policy dan resource manager
Policy dan resource manager bertugas membuat berbagai
kebijakan-kebijakan dan mendistribusikannya kepada Diffserv
router. Sebuah kebijakan menentukan tingkatan layanan yang
akan diberikan untuk suatu paket dalam jaringan. Proses ini akan
bergantung pada kelakuan dari flow sumber tersebut.
2. Edge routers
Edge Router bertanggung jawab untuk memberi tanda
pada paket dengan sebuah
code
point
sesuai dengan kebijakan
yang telah dispesifikasikan sebelumnya oleh
administrator
jaringan yang merefleksikan tingkat layanan yang diinginkan.
|
|
36
Dalam
prosesnya
edge
router
mengukur
parameter
input
trafik
dari setiap flow.
3. Core routers
Core routers bertugas memeriksa paket datang yang
sebelumnya telah diberi tanda dengan code point oleh edge
router. Core router melakukan proses forwarding terhadap paket
yang datang sesuai dengan tanda yang telah diberikan
(menyediakan reaksi atas
tanda
yang diberikan edge router pada
paket).
2.4.2
Teknik Queue QoS
Tanpa penggunaan QoS, antrian pada jaringan dilakukan
menggunakan disiplin antraian FIFO (First in First Out), yaitu tiap paket
yang datang lebih dulu pada suatu interface jaringan akan ditransmisikan
lebih
dulu.
Dalam hal
ini
memungkinkan
trafik
suara
untuk
menunggu
sederetan paket data yang panjang dan membuat delay antrian yang
sangat besar. Untuk menyediakan QoS di jaringan ada beberapa disiplin
antrian yang dapat digunakan.
•
Priority Queuing (PQ)
PQ
memungkinkan administrator jaringan
untuk
menentukan
empat prioritas
trafik - high, normal, medium, dan low. Trafik
yang
datang di-set ke salah satu dari empat antrian keluaran tersebut sesuai
dengan prioritas
yang ditentukan.
Trafik pada prioritas high
(tinggi)
|
|
37
dilayani
sampai
antriannya
kosong,
kemudian
paket
dalam
antrian
prioritas berikutnya dilayanan.
•
Costum Queuing (CQ)
CQ didesain untuk memungkinkan berbagai aplikasi untuk
membagi jaringan diantara aplikasi-aplikasi yang ada dengan
kebutuhan
bandwidth minimum atau
latency
yang
ditentukan.
Pada
antrian ini bandwidth harus dibagi secara proporsional antar aplikasi
dan pengguna.
CQ bekerja dengan memberikan sejumlah ruang antrian yang
telah ditentukan kepada tiap kelas paket dan melayani antrian dengan
disiplin round robin.
•
Weighted fair Queuing (WFQ)
WFQ bekerja dengan cara mengklasifikasikan trafik yang datang
berdasarkan flow-nya, membuat antrian yang terpisah untuk masing-
masing flow, dan memberikan sejumlah bandwidth yang sama untuk
masing-msing
flow.
Pengklasifikasian
flow dilakukan
dengan
menggunakan alamat sumber dan tujuan, tipe protokol, soket atau
nomor port.
Fair queue
memungkinkan aplikasi dengan bandwidth rendah
(low-bandwidth application), yang mendominasi trafik, untuk
memperoleh servis yang lebih baik, dengan cara mentransmisikan
jumlah bit yang sama dengan trafik bandwidth yang tinggi.
Weighting pada WFQ umunya menggunakan enam mekanisme, yaitu:
|
|
38
IP presedence, Frame Relay FECN dan BECN, RSVP, IP RTP
Priority, dan IP RTP Reserve.
•
Low Latency Queue (LLQ)
LLQ bekerja dengan cara mengklasifikasikan trafik-trafik yang
datang menjadi kelas-kelas untuk memberikan prioritas kepada kelas
tertentu
dan
menyediakan
bandwidth minimum yang terjamin untuk
kelas lainnya. Selama periode kongesti antrian prioritas (kelas
prioritas)
dijaga agar
trafik tersebut
tidak
melebihi bandwidth yang
telah
ditentukan,
sehingga
trafik prioritas
ini
tidak
memonopoli
bandwidth keseluruhan.
Pada LLQ, scheduler bertugas untuk memberikan layanan kepada
antrian sehingga trafik pada antrian prioritas (priority queue)
dikeluarkan terlebih dahulu kecuali jika trafik ini melebihi bandwidth
yang telah ditetapkan dan bandwidth tersebut juga dibutuhkan
oleh
reserved
queue
(yaitu,
pada
periode
kongseti).
Reserved queue
di
layani sesuai dengan bandwidth yang telah disediakan, yang
digunakan
scheduler
untuk
menghitung
weight. Weight
digunakan
untuk
menentukan seberapa
sering reserved queue dilayani dan
berapa banyak byte yang dilayani pada suatu waktu.
•
Fragmentasi
Fragmentasi adalah pemecahan paket-paket besar menjadi paket
yang lebih kecil. Ini dilakukan
untuk
meminimalkan delay
yang
berlebih. Pada kondisi terburuk antrian serialisasi paket ke link WAN,
|
|
39
paket voice harus menunggu di belakang paket data, semakin panjang
paket data maka waktu tunggu paket VoIP semakin besar. Kondisi ini
disebut
dengan blocking. Untuk mencegah terjadinya kondisi ini
dilakukan pemotongan paket-paket data yang panjang
(fragmentation)
dan
paket
VoIP diselipkan
diantara
potongan-
potongan/fragmen paket data tersebut (interleaving).
|