Implementasi Load Balancing di Mikrotik Router

BAB 3 IMPLEMENTASI LOAD BALANCING

3.1 Implementasi Load Balancing di Mikrotik Router

Load balancing pada Mikrotik adalah teknik untuk mendistribusikan beban trafik pada dua atau lebih jalur koneksi secara seimbang, agar trafik dapat berjalan optimal, memaksimalkan throughput, memperkecil waktu tanggap dan menghindari overload pada salah satu jalur koneksi. Selama ini banyak yang beranggapan bahwa dengan menggunakan load balancing dua jalur koneksi , maka besar bandwidth yang akan didapatkan menjadi dua kali lipat dari bandwidth sebelum menggunakan load balancing akumulasi dari kedua bandwidth tersebut. Hal ini perlu diperjelas dahulu, bahwa load balancing tidak akan menambah besar bandwidth yang diperoleh, tetapi hanya bertugas untuk membagi trafik dari kedua bandwidth tersebut agar dapat terpakai secara seimbang. Dalam tugas akhir ini load balancing akan diimplementasikan dalam dua cara, yaitu Nth load balancing dan PCC Per Connection Classifier load balancing. Dua metode load balancing ini sama-sama menggunakan static routing dan topologi yang sama, namun berbeda dalam hal rule dan hasil akhir yang didapat, terutama dari teknik pembagian beban terhadap koneksi yang di-load balancing. Percobaan dilakukan pada sebuah warnet yang bernama AYA-Net yang beralamat di Jl. Kapten Muslim Medan. Pada praktik digunakan fasilitas warnet yang sudah tersedia sebagai berikut: Universitas Sumatera Utara 1. 2 jalur ISP Speedy dengan kecepatan masing-masing : Modem1 ADSL = download up to 2048 kbps dan upload up to 512 kbps Modem2 ADSL = download up to 1024 kbps dan upload up to 256 kbps 2 Router Board RB750 yang dijadikan sebagai router berikut MikrotikOS versi 3.29 didalamnya. 3. 2 unit Switch 16-port. 4. 18 PC client. Berikut ini merupakan addressing dan subnetting pada jaringan load balancing yang dibangun: Modem1 IP address 10.10.10.2 Netmask 255.255.255.248 Modem2 IP address 10.10.20.2 Netmask 255.255.255.248 LOKAL IP address 192.168.1.254 gateway pada jaringan LOKAL Netmask 255.255.255.0 Client IP address 192.168.1.024 Netmask 255.255.255.0 Gateway 192.168.1.254 DNS 192.168.1.254 Universitas Sumatera Utara Interface pada Mikrotik: 1. LOKAL : IP address 192.168.1.254 mengarah ke client. 2. WAN1 : IP address 10.10.10.1 mengarah ke modem1 dengan ip public yang didapat pada modem adalah 110.137.44.73. 3. WAN2 : IP address 10.10.20.1 mengarah ke modem2 dengan ip public yang didapat pada modem adalah 110.137.28.81. Berikut gambaran topologinya : Gambar 3.1 Topologi jaringan load balancing untuk 2 jalur Topologi jaringan pada gambar 3.1 di atas merupakan salah satu model load balancing yang pada umumnya sering digunakan. Pada router akan dilakukan pengkombinasian bandwidth dari masing-masing jalur. Universitas Sumatera Utara

3.1.1 Konfigurasi Mikrotik Router

Dalam praktik digunakan RB750 yang berfungsi sebagai router. Oleh karena itu, instalasi Mikrotik RouterOS tidak diperlukan lagi dikarenakan didalamnya memang sudah terdapat Mikrotik RouterOS versi 3.29. Sebelum melakukan konfigurasi untuk load balancing, terlebih dahulu harus dilakukan beberapa konfigurasi dasar sebagai pendukung agar dapat dilakukan konfigurasi untuk load balancing. Gambar 3.2 RB750 Berikut spesifikasi untuk router board RB750 : 1. CPU: AR7240 300MHz overclock up to 400MHz CPU 2. Memory: 32MB DDR SDRAM onboard memory 3. Boot loader: RouterBOOT 4. Data storage: 64MB onboard NAND memory chip 5. Ethernet: Five 10100 ethernet ports with switch chip 6. miniPCI: none 7. Extras: Reset switch, Beeper 8. Serial port: no serial port 9. LEDs: Power, NAND activity, 5 Ethernet LEDs 10. Power options: Power over Ethernet: 9-28V DC except power over datalines. Power jack: 9.28V DC 11. Dimensions: 113x89x28mm. Weight without packaging and cables: 130g 12. Power consumption: Up to 3W 13. Operating System: MikroTik RouterOS v3, Level4 license Universitas Sumatera Utara Berikut merupakan langkah awal dalam mengkonfigurasi Mikrotik pada RB750: 1. Deault IP addresss pada RB750 adalah 192.168.88.1. Untuk dapat mengaksesnya yaitu dengan mengisikan alamat IP 192.168.88.1 pada browser yg tersedia hingga tampil halaman seperti di bawah ini: Gambar 3.3 Tampilan Mikrotik pada browser 2. Kemudian untuk masuk ke Mikrotik dapat dilakukan dengan beberapa cara, yaitu dengan menggunakan Winbox, Web-box ataupun SSHTelnet. 3. Jika menggunakan Winbox maka kita tinggal men-download Winbox loader melalui halaman Mikrotik dan mengisikan IP address dari Mikrotik pada Winbox loader seperti pada gambar berikut: Universitas Sumatera Utara Gambar 3.4 Winbox loader 4. Jika menggunakan Web-box dapat dilakukan dengan mengisikan alamat IP pada browser dan kemudian memilih menu Web-box. Sehingga tampil halaman seperti pada gambar berikut: Gambar 3.5 Tampilan Web-box 5. Jika menggunakan Telnet maka hanya tinggal memilih connect with telnet. Sehingga tampil halaman seperti gambar berikut: Universitas Sumatera Utara Gambar 3.6 Tampilan Telnet ke Mikrotik 6. Kemudian dilakukan konfigurasi dasar yang meliputi pemberian nama masing-masing interface berserta pengalamatannya, yang dalam praktiknya menggunakan Telnet. Berikut ini merupakan konfigurasi dasar pada mikrotik sebelum mengimplementasikan load balancing : Penamaan Interface: interface set 0 name=”LOKAL” interface set 1 name=”WAN1” interface set 2 name=”WAN2” Pengalamatan : ip address add interface=LOKAL address=192.168.1.254\ netmask=255.255.255.0 ip address add interface=WAN1 address=10.10.10.1\ netmask=255.255.255.248 ip address add interface=WAN2 address=10.10.20.1\ netmask=255.255.255.248 Universitas Sumatera Utara DNS Server: Untuk parameter DNS digunakan DNS dari Speedy. ip dns set primary-dns=203.130.206.250\ secondary-dns=203.130.193.74 ip dns set allow-remote-requests=yes Dikarenakan client menggunakan alamat IP LOKAL, maka perlu digunakan src- nat. Proses ini akan menerjemahkan alamat IP client menjadi alamat IP router, sehingga bisa dikenali network diatasnya. Proses tersebut dapat diimplementasikan dengan cara sebagai berikut: ip firewall add chain=srcnat action=masquerade src-address=192.168.1.024

3.1.1.1 Mangle

Mangle merupakan penanda yang menandai paket untuk proses berikutnya dengan tanda-tanda khusus. Selain itu, fasilitas mangle digunakan untuk memodifikasi beberapa field dalam IP header, seperti TOS DSCP dan TTL field. Banyak fasilitas lainnya di Mikrotik yang menggunakan mangle, misalnya queue tree dan NAT. Perlu diingat bahwa penanda mangle hanya ada di dalam router, tidak menyebar hingga ke dalam jaringan.

3.1.2 Implementasi Nth Load Balancing

Nth akan diimplementasikan dalam suatu deret yang terdiri dari every dan packet yang akan direalisasikan dalam suatu deret interger. Pada metode load balancing seperti ini, paket data yang masuk akan ditandai sebagai suatu variabel n dalam tipe data integer. Load balancing yang diimplementasikan dalam tugas akhir ini hanya berada pada 2 Universitas Sumatera Utara jalur data internet koneksi, yang berarti n akan bernilai 2. Maka, nilai integer membentuk antrian 2,1 dan 2,2. Pada Mikrotik, dua jalur yang telah ditandai sebagai Nth ini diimplementasikan dalam bentuk koneksi baru atau disebut new-connection-mark. Dalam praktiknya, penanda untuk koneksi-1 dinamai dengan MC01 dan penanda untuk koneksi-2 dinamai dengan MC02. Berikut syntax untuk konfigurasinya : ip firewall mangle add chain=prerouting in-interface=LOKAL connection-state=new nth=2,1\ action=mark-connection new-connection-mark=MC01 passthrough=yes comment=”koneksi-1” add chain=prerouting in-interface=LOKAL connection-state=new nth=2,2\ action=mark-connection new-connection-mark=MC02 passthrough=yes comment=”koneksi-2” Kemudian dibuat penanda untuk me-routing-kan kedua koneksi yang telah ditandai dengan MC01 dan MC02 tersebut. Berikut syntax untuk konfigurasinya: ip firewall mangle add chain=prerouting in-interface=LOKAL connection-mark=MC01\ action=mark-routing new-routing-mark=MR01 passthrough=no comment=”route-1” add chain=prerouting in-interface=LOKAL connection-mark=MC02\ action=mark-routing new-routing-mark=MR02 passthrough=no comment=”route-2” Routing untuk koneksi MC01 ditandai dengan mark-routing MR01 dan untuk koneksi MC02 ditandai dengan mark-routing MR02. Kemudian dilakukan penentuan gateway untuk masing-masing mangle yang telah dibentuk. Untuk MR01 akan diarahkan ke alamat IP 10.10.10.2 yang merupakan Universitas Sumatera Utara alamat IP dari modem1. Dan untuk MR02 diarahkan ke alamat IP 10.10.20.2 yang merupakan alamat IP dari modem2. Berikut syntax untuk konfigurasinya: ip route add disabled=no distance=1 dst-address=0.0.0.00 gateway=10.10.10.2\ routing-mark=MR01 add disabled=no distance=1 dst-address=0.0.0.00 gateway=10.10.20.2\ routing-mark=MR02

3.1.3 Implementasi PCC Load Balancing

Pada PCC load balancing akan ada PCC matcher yang memungkinkan sebuah router untuk mengingat alamat sumber dan tujuan pada saat melakukan suatu koneksi ke internet. Seperti yang telah jelaskan pada bab sebelumnya bahwa PCC matcher akan memungkinkan untuk membagi lalulintas ke aliran yang sama dengan kemampuan untuk menyimpan paket-paket dengan pilihan yang spesifik dalam satu aliran tertentu. PCC mengambil bidang yang dipilih dari Internet Protocol Header, dan dengan bantuan algoritma hashing mengubah bidang yang dipilih menjadi 32-bit. Nilai ini kemudian dibagi dengan penyebut tertentu dan sisanya kemudian dibandingkan dengan remainder tertentu, jika sama maka paket akan ditangkap. Kemudian dapat dipilih dari src-address, dst-address, src-port, dst-port dari header untuk digunakan dalam operasi ini. Dalam pengertian lain, pada PCC load balancing akan diingat alamat sumber dan tujuan sehingga terjadi hubungan client server secara utuh. Karena jalur internet yang akan di-load balancing ada 2 jalur, maka koneksi yang akan dibentuk ditandai pada mangle juga ada 2. Berarti akan ada 2 mark- connection baru yang dibentuk. Untuk koneksi-1 akan ditandai sebagai MC01, dan untuk koneksi-2 ditandai sebagai MC02. Begitu juga untuk paket routing yang akan ditandai dengan MR01 dan MR02. Untuk membentuk suatu jalur paket yang berbasis Universitas Sumatera Utara PCC, terlebih dahulu harus ditandai untuk paket yang keluar dan masuk ke router. Setelah itu baru dibuat mangle untuk mengimplementasikan rule PCC nya. Berikut merupakan syntax untuk konfigurasinya: ip firewall mangle add action=mark-connection chain=input connection-state=new \ disabled=no in-interface=WAN1 new-connection-mark=MC01\ passthrough=yes add action=mark-connection chain=input connection-state=new \ disabled=no in-interface=WAN2 new-connection-mark=MC02 \ passthrough=yes add action=mark-routing chain=output connection-mark=MC01 \ disabled=no new-routing-mark=MR01 passthrough=no add action=mark-routing chain=output connection-mark=MC02 \ disabled=no new-routing-mark=MR02 passthrough=no add action=mark-connection chain=prerouting comment= disabled=no \ dst-address-type=local in-interface=LOKAL new-connection-mark=\ MC01 passthrough=yes per-connection-classifier=\ both-addresses:20 comment=”koneksi-1” add action=mark-connection chain=prerouting comment= disabled=no \ dst-address-type=local in-interface=LOKAL new-connection-mark=\ MC02 passthrough=yes per-connection-classifier=\ both-addresses:21 comment=”koneksi-2” Setelah rule PCC diimplementasikan, kemudian baru dibentuk penanda untuk masing-masing paket yang me-routing-kan mark-connection PCC yang telah dibuat sebelumnya. Berikut syntax untuk konfigurasinya: add action=mark-routing chain=prerouting connection-mark=MC01 \ disabled=no in-interface=LOKAL new-routing-mark=MR01\ passthrough=yes comment=”route-1” Universitas Sumatera Utara add action=mark-routing chain=prerouting connection-mark=MC02 \ disabled=no in-interface=LOKAL new-routing-mark=MR02\ passthrough=yes comment=”route-2” Kemudian dilakukan penentuan gateway untuk masing-masing mangle yang telah dibentuk. Untuk MR01 akan diarahkan ke alamat IP 10.10.10.2 yang merupakan alamat IP dari modem1. Dan untuk MR02 diarahkan ke alamat IP 10.10.20.2 yang merupakan alamat IP dari modem2. Berikut syntax untuk konfigurasinya: ip route add disabled=no distance=1 dst-address=0.0.0.00 gateway=10.10.10.2\ routing-mark=MR01 add disabled=no distance=1 dst-address=0.0.0.00 gateway=10.10.20.2\ routing-mark=MR02 Universitas Sumatera Utara BAB 4 PENGUJIAN DAN ANALISIS Setelah melakukan konfigurasi sebagaimana telah dijelaskan pada bab III, maka akan dilakukan pengujian berdasarkan arah pembebanan trafik, kecepatan dan koneksi seperti apa yg dihasilkan pada masing-masing metode. Pengujian yang dilakukan tidaklah menggunakan suatu program ataupun software khusus, akan tetapi dengan cara mengamati bandwidth traffic pada router serta aktifitas yang dilakukan oleh client yang dapat dijadikan sebagai acuan, sehingga dapat dilihat perbandingan diantara metode Nth dan PCC load balancing yang telah diimplementasikan. Gambar 4.1 Bandwidth traffic pada interface Mikrotik router Universitas Sumatera Utara Dari gambar 4.1 dapat dilihat bandwidth yang keluar masuk pada interface mikrotik LOKAL, WAN1, dan WAN2 pada suatu waktu dan kondisi tertentu. Paket data dibagi menjadi dua bagian yaitu Tx dan Rx. Tx berarti paket data yang masuk ke router dan Rx berarti paket data yang keluar dari router. Dikarenakan trafik ini dilihat dari pihak router, maka nilai Tx dan Rx pada interface yang menuju ke modem WAN1 dan WAN2 akan berbanding terbalik dengan interface yang menuju ke LOKAL.

4.1 Pengujian Terhadap Metode Nth load balancing