Simulasi cara kerja jaringan Multi Protocol Label Switching (MPLS) - USD Repository

  

TUGAS AKHIR

SIMULASI CARA KERJA JARINGAN

MULTI PROTOCOL LABEL SWITCHING (MPLS)

  Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Elektro

  Fakultas Teknik Universitas Sanata Dharma

TUGAS AKHIR

  

Disusun oleh

THERESIA WURI OKTAVIANI

NIM : 025114002

  

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

  

SIMULATION OF

MULTI PROTOCOL LABEL SWITCHING (MPLS)

NETWORK PERFORMANCE

FINAL PROJECT

  Presented as Partial Fulfillment of the Requirements To Obtain the Sarjana Teknik Degree

  In Electrical Engineering

  

By

THERESIA WURI OKTAVIANI

Student ID Number: 025114002

  

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

ELECTRICAL ENGINEERING DEPARTMENT

ENGINEERING FACULTY

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP

  The fruits of SILENCE is PRAYERS The fruits of PRAYERS is FAITH The fruits of FAITH is LOVE The fruits of LOVE is SERVICE The fruits of SERVICE is PEACE

  (Mother Teressa)

Aku bersyukur kepadaMu oleh karena kejadianku dahsyat dan ajaib.

   (mazmur 139:14) Ku persembahkan Tugas Akhir ini untuk :

  1. My spirit : Tuhan Yesus Kristus &Bunda Maria

  2. My lovely papa : Antonius Joseph Subari

  3. My lovely mama : Pudentiana Murti

  4. My lovely sisters&brothers : Agustinus Erry Wibawanto (alm),

Bernadetta Noveni Rianadewi – Erwin Ariandhie Hamid,

Chatarina Rining Yuniartati – Yosep Nugroho Dwi Putranto

  5. My little princess : Deswantara Rheinalvi, Septyantara Rheivaldi, Dominikus Brahmadita Eka Wijaya

KATA PENGANTAR

  Terimakasih kepada Tuhan Yesus Kristus atas rahmat, berkat, dan kasih karuniaNya yang dilimpahkan kepada penulis, sehingga perancangan dan penyusunan tugas akhir ini dapat terselesaikan dengan baik.

  Perancangan dan penulisan tugas akhir ini bertujuan untuk memenuhi salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana Teknik, jurusan Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma.

  Dalam penyusunan tugas akhir ini, penulis banyak mendapatkan bimbingan, saran dan masukan yang sangat bermanfaat. Pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada : 1.

  Damar Widjaja, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing yang telah meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan, dan masukan sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.

2. Seluruh Dosen Fakultas Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma Yogyakarta atas bimbingannya selama menimba ilmu di kampus ini.

  3. Bapak A.J. Subari dan mama P. Murti Subari, yang selalu memberikan semangat, dukungan, teladan, kasih sayang, doa, dan bimbingan yang tiada pernah putus.

  4. Kakak-kakakku: Mbak Eny, Mas Erwin, Mbak Rining, dan Mas Nunu untuk semangat, doa, dan kasih sayang yang diberikan. Juga untuk

  5. Pangeran-pangeran kecilku: Alvi, Aldi, dan Brahma untuk keceriaan dan kasih sayang yang selalu kalian berikan.

  6. Hartaku yang paling berharga: mas Agung dan ananda Cheva untuk cinta, semangat, doa dan segalanya.

  7. Rekan-rekan seperjuangan di TE’02: Charlie angels: Siska–Spadic; pecinta lotek&batagor: Pandu–Dhika; Dewo, Butet, Lina, Hugo, Komank, Hari, Broto, dkk. Juga untuk Pinto ’01, Suryo dan Merry ’03 untuk canda tawa, kebersamaan dan semangatnya selama menimba ilmu di bangku kuliah.

  8. Teman–teman kos Biroe: Dian Sareebonth, Debby, Hielda, mbak Gita, untuk kehebohan, persahabatan, dukungan, dan semangatnya.

  9. Pak Djito dan segenap karyawan Sekretariat Teknik, atas bantuan dalam menyelesaikan urusan kampus selama ini.

  10. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, terima kasih atas bantuan dan dukungan hingga tugas akhir ini dapat terselesaikan.

  Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih terdapat kekurangan dan akan penyusun terima dengan senang hati.

  Penyusun mengharapkan semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak dan dapat dijadikan bahan kajian lebih lanjut.

  Yogyakarta,

  23 Juli 2007

  DAFTAR ISI

  Halaman

  HALAMAN JUDUL ............................................................................ i HALAMAN JUDUL ............................................................................ ii HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................. iii HALAMAN PENGESAHAN .............................................................. iv HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ......................... v HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP.................... vi KATA PENGANTAR .......................................................................... vii DAFTAR ISI ......................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR ............................................................................ xiii DAFTAR TABEL ................................................................................ xvi DAFTAR LAMPIRAN .. ...................................................................... xvii

  

INTISARI ............................................................................................. xviii

ABSTRACT .......................................................................................... xix BAB I PENDAHULUAN ...............................................................

  1 1.1.

  1 Judul ................................................................................ .............

  1.2.

  1 Latar Belakang Masalah ................................................................

  1.3.

  3 Tujuan Penulisan ...........................................................................

  1.4.

  4 Manfaat Penulisan ..........................................................................

  BAB II DASAR TEORI ........... .......................................................

  6

  2.1. Pengertian . .................................................................................... 6

  2.1.1 Protokol Jaringan …..……………………………………. .. 6 2.1.1.1 Layer pada TCP/IP .........................................................

  7 2.1.1.2 Open System Interconnection (OSI) ..............................

  11 2.1.2 Konsep Dasar MPLS..……………………………………...

  13 2.1.2.1 Enkapsulasi Paket ...........................................................

  14 2.1.2.2 Distribusi Label ..............................................................

  16

  2.1.3 Quality of Service (QoS)………………………………. ...... 16 2.1.3.1 Integrated Service (IntServ) ............................................

  17 2.1.3.2 Differentiated Service (DiffServ) ....................................

  18 2.1.3.3 Konsep Pengukuran QoS dalam jaringan MPLS .............

  21 2.2. Protokol MPLS ................ ............................................................. .

  25 2.3. Arsitektur Jaringan ...........................................................................

  25 2.4 Cara Kerja MPLS .......................................................................... .

  26 2.4.1 Alur Kerja MPLS ..................................................................

  26 2.4.2 Routing pada MPLS ............................................................. .

  30

  2.4.2.1 Traditional routing ......................................................... 30

  2.4.2.2 Hop-by-hop Routing ........................................................ 32

  2.4.2.3 Explicit Routing............................................................... 33

  2.5 Traffic Engineering.............................................................. .......... 33

  2.6.1.1 Feature bagi Customer.................................................... 38 2.6.1.2 Mekanisme VPN ....................................... .....................

  48 3.2 Aliran Data pada Jaringan MPLS ....................... ..........................

  71 4.4 RSVP-TE ......................................................................................

  70 4.3 Aliran paket data dengan empat LSR.............................................

  68 4.2 Aliran paket data secara umum ............. ........................................

  62 4.1 Menu Utama ..................................................................................

  3.3 Traffic Engineering ..................................................... .................. 56 3.4 Layout Program .............................................................................

  53

  

BAB III PERANCANGAN PROGRAM ............. ........................... 48

3.1 Diagram Alir Tampilan Program Keseluruhan ..............................

  38 2.6.2 Generalized MPLS (GMPLS) ..............................................

  2.8 Visual Basic .................................................... .............................. 42

  2.7.4 Rute Eksplisit ................................................ ....................... 41

  41

  2.7.2 Indenpenden terhadap Link Layer ........................................... 40 2.7.3 Peningkatan Kinerja ........................................................... ..

  40

  40 2.7.1 Dukungan terhadap Berbagai Protokol (Multi Protocol ) .....

  39 2.7 Keuntungan MPLS ........................................................................

  72

  BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ..... .....................................

  81

  5.1 Kesimpulan .. .................................................................................

  81

  5.2 Saran ..............................................................................................

  82 DAFTAR PUSTAKA ............................................... ............................

  83

  DAFTAR GAMBAR

  Halaman Gambar

  2.1 Protokol yang terpasang di komputer pada window Local Area Connection Properties....................... 7

Gambar 2.2 Command prompt untuk melihat alamat IP yang terpasang pada komputer....................................................

  8 Gambar 2.3 pada protokol TCP/IP .............................................

  10 Layer Gambar 2.4 Layer protokol OSI ...........................................................

  11 Gambar 2.5 Struktur bingkai secara umum ... .......................................

  12 Gambar 2.6 Arsitektur MPLS menurut RFC 3031 ...............................

  14 Gambar 2.7 Label yang merupakan bagian dari header ........................ 15 Gambar 2.8 Letak label pada sebuah LSP ............................................

  15 Gambar 2.9 DSCP pada IPv4 dan IPv6 ................................................

  19 Gambar 2.10 MPLS dengan DiffServ......................................................

  20 Gambar 2.11 Arsitektur MPLS dalam RFC-3031 ..................................

  26 Gambar 2.12 Cara kerja router yang digerakkan MPLS ........................

  27 Gambar 2.13 Traffic engineering dengan CR-LDP .................................

  37 Gambar 2.14 Perkembangan dari IP ke GMPLS .....................................

  40 Gambar 2.15 Tampilan Visual Basic ....................................................... 42

Gambar 3.1 Tampilan program simulasi cara kerja jaringanGambar 3.2 Diagram alir simulasi cara kerja MPLS secara keseluruhan ........................................................................ 49Gambar 3.3 Diagram alir menu utama...................................................

  50 Gambar 3.4 Diagram alir aliran paket data ............................................

  50 Gambar 3.5 Diagram alir Traffic Engineering....................................... 51 Gambar 3.6 Diagram alir menu help......................................................

  52 Gambar

  3.7 Diagram alir submenu pengenalan program simulasi .............................................................................. 52

Gambar 3.8 Diagram alir aliran paket data secara umum......................

  53 Gambar 3.9 Diagram alir pengiriman paket data dengan 4 LSP dan 30 jalur pilihan .......................................................... ........ 56 Gambar

  3.10 Diagram alir pemilihan path menggunakan protokol persinyalan traffic engineering............................ 57

Gambar 3.11 Diagram alir protokol RSVP-TE ....................................... 58Gambar 3.12 Diagram alir simulasi protokol RSVP-TE tanpa

  LSR rusak ........................................................................... 60

Gambar 3.14 Diagram alir simulasi protokol CR-LDP tanpa LSR rusak...........................................................................

  62 Gambar 3.15 Layout menu utama program simulasi ...............................

  63 Gambar 3.16 Layout aliran paket data .....................................................

  64

Gambar 3.19 Layout CR-LDP ................................................................

  66 Gambar 4.1 Tampilan menu utama........................................................

  68 Gambar 4.2 Tampilan help simulasi aliran paket data secara umum ................................................................................. 69

Gambar 4.3 Tampilan simulasi aliran paket data secara umum ............. 70Gambar 4.4 Tampilan simulasi aliran paket dengan empat LSR ........... 72

  Gambar

  4.5 Tampilan simulasi RSVP-TE tanpa adanya gangguan ...........................................................................

  73 Gambar 4.6 Tampilan simulasi RSVP-TE dengan gangguan pada LSR 1, X sebagai pengirim dan Y sebagai penerima ........................ 74

Gambar 4.7 Tampilan simulasi RSVP-TE dengan gangguan pada LSR 1,

  Y sebagai pengirim dan X sebagai penerima ..................... 75

Gambar 4.8 Tampilan simulasi CR-LDP tanpa gangguan pada LSR .... 77Gambar 4.9 Tampilan simulasi CR-LDP dengan gangguan pada LSR 4,

  X sebagai pengirimdan Y sebagai penerima ..................... 78

Gambar 4.10 Tampilan simulasi CR-LDP dengan gangguan pada LSR 4,

  DAFTAR TABEL

  Halaman

Tabel 2.1 Tabel perbandingan IntServ dan DiffSer ............................ 20 Tabel 2.2 Tabel perbandingan CR-LDP dengan RSVP-TE ..............

  35

  DAFTAR LAMPIRAN

  Halaman Listing Program............................................................................................. L1 Pilihan LSR Rusak Pada Simulasi RSVP-TE dan CR-LDP... ................... ... L24

  

INTISARI

  Sistem komunikasi data menuntut usaha untuk mengembangkan teknologi transmisi data yang dapat menyediakan layanan yang beraneka ragam dan memiliki kapasitas tinggi. Multi Protocol Label Switching (MPLS) adalah suatu teknik untuk mengintegrasikan teknologi Asynchronous Transfer Mode (ATM) dengan Internet Protocol (IP) dalam jaringan backbone yang sama. Teknologi IP yang memiliki sistem connectionless, dibawa ke dalam sebuah teknologi yang memiliki sistem connection-oriented dengan memanfaatkan teknik switching yang ada dalam teknologi ATM.

  Untuk membantu mempelajari tentang jaringan MPLS maka dibuatlah simulasi jaringan cara kerja jaringan MPLS. Program simulasi dirancang menggunakan bahasa pemrograman Visual Basic. Program simulasi yang dibuat mencakup aliran paket data secara umum, aliran paket data dengan 4 LSR, traffic

  

engineering berupa RSVP-TE (Resource Reservation Protocol – Traffic

Engineering ) dan CR-LDP (Constraint-based Routing Label Distribution Path).

  Simulasi ini dapat berjalan dengan baik dan benar. Simulasi aliran paket data secara umum memvisulisasikan pentransmisian suatu paket data dalam sebuah jaringan MPLS. Simulasi aliran paket data dengan 4 LSR memvisualisasikan pentransmisian suatu paket data dalam sebuah jaringan MPLS yang terdiri atas 4 LSR. Simulasi RSVP-TE dan CR-LDP memvisualisasikan pentransmisian suatu paket data pada saat semua LSR dalam keadaan baik maupun pada saat salah satu LSR rusak. Kata kunci : jaringan MPLS, aliran paket data secara umum, aliran paket data dengan 4 LSR, RSVP-TE, CR-LDP

  

ABSTRACT

  Data communication system requires the continuous improvement of communication technology. Multi Protocol Label Switching (MPLS) is a technology for integrated Asynchronous Transfer Mode (ATM) with Internet

  

Protocol (IP) in the same backbone of network. The procedure is to take the

  technology with connectionless system into a technology with connection- oriented utilized the switching in the ATM technology.

  Simulation assist to learn of MPLS performance. The simulation program was design using Visual Basic programing language. This simulation program visualized the data stream in globally, data stream with 4 LSR, traffic engineering consist of RSVP-TE (Resource Reservation Protocol – Traffic Engineering) and CR-LDP (Constraint-based Routing Label Distribution Path).

  The simulation program can be operated well. Simulation of the data stream in globally visualized the transmission of a data packet in the MPLS network. Simulation of the data stream with 4 LSR visualized the transmission of a data packet in the MPLS network with 4 LSR. RSVP-TE and CR-LDP simulation is well visualized the transmission of a packet data at all LSR altough at one of the LSR is broken.

  Keyword: MPLS network, the flow of data packet in globally, the flow of data packet with 4 LSR, RSVP-TE, CR-LDP

BAB I PENDAHULUAN

  1.1. Judul

  Simulasi Cara Kerja Jaringan Multi Protocol Label Switching (Simulation

  of Multi Protocol Label Switching Network Performance )

  1.2. Latar Belakang Masalah Teknologi telekomunikasi saat ini berkembang sangat pesat.

  Berbagai teknologi dikembangkan atas dorongan kebutuhan untuk mewujudkan jaringan informasi yang dapat menyediakan layanan yang beraneka ragam, memiliki kapasitas tinggi sesuai dengan kebutuhan yang berkembang, mudah diakses dari mana dan kapan saja serta terjangkau harganya.

  Beberapa teknologi telah dikembangkan untuk mewujudkan kebutuhan-kebutuhan tersebut. Teknologi ATM (Asynchronous Transfer

  Mode ) bersifat connection-oriented, yaitu setiap virtual circuit harus

  dibangun dengan protokol persinyalan sebelum transmisi data. Teknologi ini memiliki mekanisme pemeliharaan QoS (Quality of Service) dan memungkinkan diferensiasi, namun menghadapi masalah pada skalabilitas

  Di lain pihak, internet dengan protokol IP (Internet Protocol) berkembang lebih cepat. IP bersifat connectionless, yaitu routing protocol menentukan arah pengiriman paket dengan bertukar info routing. Namun IP memiliki kelemahan serius pada implementasi QoS.

  MPLS (Multi Protocol Label Switching) merupakan suatu teknik untuk mengintegrasikan teknologi ATM dengan IP dalam jaringan

  

backbone yang sama, dengan cara membawa teknologi IP yang memiliki

  sistem connectionless ke dalam sebuah teknologi yang memiliki sistem

  

connection-oriented dengan memanfaatkan teknik switching yang ada

  dalam teknologi ATM[2]. Dengan kemampuan tersebut, MPLS merupakan cara yang efektif untuk menggabungkan kedua teknologi tersebut.

  MPLS ditempatkan di jaringan inti penyedia jasa serta mengendalikan QoS, traffic engineering dan penggunaan bandwidth.

  Sesuai namanya, arsitektur MPLS menggunakan label untuk membedakan antara klien yang satu dengan yang lain. Di atas jaringan yang sama, titik sehingga tidak perlu lagi menciptakan tunnel antar titik.

  Dilihat dari sisi penyedia jasa, MPLS merupakan solusi yang baik karena fleksibel dan skalabel. Fleksibel, karena seluruh clien dapat menggunakan perangkat dan konfigurasi software yang sejenis untuk dengan perubahan parameter pada konfigurasi software. Skalabel, karena perangkat yang ada di sisi klien hanya perlu melakukan peering ke perangkat akses di sisi penyedia jasa. Clien tidak perlu melakukan site-to-

  site peering meskipun ada penambahan atau pengurangan jumlah site pada

  VPN clien tersebut. Semua penambahan dan pengurangan site VPN akan dideteksi secara otomatis oleh perangkat akses MPLS yang terdekat dan akan disebarluaskan ke VPN member yang lain[2].

  Dengan mengetahui bahwa MPLS menawarkan mekanisme sederhana untuk rekayasa trafik yang berorientasi paket (packet oriented) dan fungsi, dengan banyak layanan serta tambahan keuntungan dengan skalabilitas yang lebih baik, penulis tertarik untuk mensimulasikan unjuk kerja dari MPLS di dalam penelitian ini.

1.3. Tujuan Penelitian

  Secara garis besar tujuan dari penelitian ini adalah : 1.

  Menghasilkan suatu program bantu untuk memudahkan pemahaman 2.

  Menghasilkan program simulasi untuk mengetahui kualitas layanan jaringan MPLS ketika mengirimkan paket dalam jaringannya, yaitu berupa simulasi aliran paket data pada jaringan MPLS dan traffic

  engineering

  1.4. Manfaat Penelitian

  Diharapkan dengan adanya penelitian ini maka akan : 1. Memperkenalkan dan meningkatkan pemahaman seluruh civitas akademika dalam pemahaman jaringan MPLS.

  2. Menambah referensi tentang MPLS terutama untuk lingkungan kampus jurusan Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

  1.5. Batasan Masalah

  Dalam penelitian ini, penulis membatasi masalah pada beberapa hal, yaitu :

  1. Simulasi terdiri atas komponen-komponen sebagai berikut :

• satu buah Customer Edge Router (CER) pengirim
• satu buah Customer Edge Router (CER) pene>satu buah Edge Label Switched Router (ELSR) pada sisi pengirim
• satu buah Edge Label Switched Router (ELSR) pada sisi pene
• empat buah Label Switched Router (LSR) dalam jaringan MPLS 2.

  Simulasi traffic engineering meliputi RSVP-TE (Resource

  Reservation Protocol–Traffic Engineering ) dan CR-LDP (Constraint- based Routing-Label Distribution Path ).

  3. Simulasi ini menggunakan software Visual Basic.

1.6. Sistematika Penulisan

  Sistematika penulisan ini terdiri atas:

BAB I PENDAHULUAN Bab ini berisi judul, latar belakang, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian dan sistematika penulisan. BAB II DASAR TEORI Dasar teori akan menjelaskan konsep dasar, arsitektur protokol dan penjelasan umum mengenai bagian-bagian pada jaringan MPLS. Disertakan pula penjelasan tentang program Visual Basic yang digunakan dalam perancangan program. BAB III PERANCANGAN PROGRAM Dalam bab ini dijelaskan tentang diagram alir dan tampilan dari program simulasi. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Bab ini berisi pembahasan program dan hasil simulasi. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi kesimpulan dan saran untuk pengembangan aplikasi lebih lanjut.

BAB II DASAR TEORI

2.1. Pengertian

2.1.1. Protokol Jaringan

  Agar suatu komputer dapat berkomunikasi dengan komputer lain, kedua komputer tersebut membutuhkan kesepakatan tentang tata cara berkomunikasi.

  Tata cara atau aturan komunikasi ini yang disebut dengan protokol. Salah satu perbedaan mendasar dari berbagai protokol jaringan adalah dari segi penamaan suatu entity, seperti komputer milik si A diberi nama xxx dan printer si B diberi nama yyy.

  Ada tiga protokol yang dikenal di jaringan komputer, yaitu : a. NetBEUI (NetBIOS Extended User Interface) menggunakan aturan penamaan dengan 16 karakter dengan 15 karakter untuk nama dan satu karakter untuk tipe dari entity.

  b.

  IPX/SPX (Internet/Sequence Packet eXchane) merupakan pengembangan dari c.

  TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) menggunakan aturan penamaan dengan beberapa angka numerik yang dipisahkan dengan titik (dotted decimal). TCP/IP merupakan kontrol jaringan yang paling banyak digunakan karena didorong dari kenyataan bahwa Internet menggunakan

  Protokol yang terpasang di komputer dapat dilihat pada window Local

  

Area Connection Properties seperti pada Gambar 2.1. Untuk melihat window ini,

dapat dilihat pada menu Helpdesk Setting Komputer pada sub-menu Intranet[3].

Gambar 2.1. Protokol yang terpasang di komputer pada window Local Area

  

Connection Properties [3]

2.1.1.1. Layer pada TCP/IP

  TCP/IP merupakan 2 buah protokol terpisah. TCP (Transmission Control

  

Protocol ) berfungsi untuk manajemen pengiriman data, yaitu bagaimana caranya

  agar data tersebut bisa sampai di tujuan dengan selamat dan IP (Internet Protocol) berfungsi untuk pengalamatan, yaitu bagaimana caranya membedakan antara komputer milik si A dengan printer milik si B. Untuk

  IP, suatu entity (komputer, printer, server, dan lain-lain) dibedakan

  (berasal dari kombinasi 8 bit). Untuk melihat alamat IP yang terpasang pada komputer, dapat dilihat pada Command Prompt (Start > All Programs >

  

Accessories > Command Prompt) dan kemudian mengetikkan command

"ipconfig" seperti ditunjukkan pada Gambar 2.2.

Gambar 2.2. Command prompt untuk melihat alamat IP yang terpasang pada komputer[3]

  Pada contoh di atas terlihat bahwa alamat IP untuk komputer tersebut adalah 10.14.201.100. Alamat ini akan berbeda dengan alamat IP di komputer

  user biasanya, karena satu alamat hanya boleh dimiliki oleh satu entity[3].

  Internet pada mulanya didesain dengan dua kriteria utama. Dua kriteria ini mempengaruhi dan membentuk hardware dan software yang digunakan sekarang.

  Kriteria tersebut meliputi beberapa hal, yaitu jaringan harus melakukan komunikasi antara para peneliti di belahan dunia yang berbeda dan memungkinkan mereka dapat berbagi dan berkomunikasi mengenai penelitian mereka satu sama lain.

  Riset memerlukan berbagai komputer dari beragam platform dan arsitektur dan bahkan sistem jaringan yang berbeda. Lebih jauh lagi, jaringan harus merupakan jaringan komunikasi yang kuat yang mempunyai kemampuan dapat bertahan dari serangan nuklir. Rancangan ini membawa ke arah desentralisasi jaringan yang terdiri dari jaringan yang terpisah, lebih kecil, jaringan yang diisolasi yang mempunyai kemampuan otomatis bila diperlukan.

  Layer (lapisan pada suatu protokol) dimaksudkan untuk benar-benar

  terpisah dari satu sama lain dan juga independen. Layer tidak mengandalkan informasi detail dari layer yang lain. Arsitektur rancangan ini membuat lebih mudah untuk melakukan pemeliharaan karena layer dapat didesain ulang atau dikembangkan tanpa merusak integritas stack protocol.

  Seperti halnya protokol komunikasi yang lain, maka TCP/IP juga mempunyai beberapa layer, yaitu : a.

  IP (Internet Protocol) yang berperan dalam pengiriman paket data dari node ke node. IP mendahului setiap paket data berdasarkan 4 byte (untuk versi

  IPv4) alamat tujuan (nomor IP). Internet authorities menciptakan range angka untuk organisasi yang berbeda. Organisasi menciptakan grup dengan memindahkan data dari departemen ke organisasi kemudian ke region dan kemudian ke seluruh dunia.

  b.

  TCP (Transmission Control Protocol) berperan di dalam memperbaiki pengiriman data yang benar dari suatu clien ke server. Data dapat hilang di kemudian melakukan transmisi ulang sampai data diterima dengan benar dan lengkap.

  c.

  Sockets yaitu merupakan nama yang diberikan kepada subrutin paket yang menyediakan akses ke TCP/IP pada kebanyakan sistem.

  Aplikasi jaringan yang dapat berkomunikasi menggunakan protokol TCP/IP, aplikasi ini akan mengirimkan data melalui port yang sesuai untuk kemudian disalurkan melalui tiga layer TCP/IP yang digambarkan pada Gambar 2.3.

Gambar 2.3. Layer pada protokol TCP/IP[3]

  Pada layer transport, terlihat adanya dua jenis protokol transport, yaitu TCP dan UDP (User Datagram Protocol). Perbedaan utama di antara keduanya adalah UDP lebih mementingkan kecepatan transmisi sehingga tidak mempedulikan apakah suatu data sampai dengan selamat atau tidak, sementara TCP lebih mementingkan reliabilitas, yaitu setiap data harus sampai dengan selamat[3].

2.1.1.2. Open System Interconnection (OSI)

  OSI diperkenalkan dan dikembangkan oleh International Standard

  Organization (ISO) dengan maksud untuk memberikan suatu standarisasi bagi

  komunikasi data antar piranti (misal: komputer, terminal) yang mungkin mempunyai karakteristik yang berbeda yang terhubung ke jaringan.

  Model OSI membagi fungsi komunikasi menjadi satu set hirarki layer yang terdiri dari 7 layer. Tiap layer memberi layanan yang spesifik dalam jaringan. Header-header dan layer protokol OSI, yaitu :

  Aplikasi Aplikasi

  Presentasi PH PDU Aplikasi Sesi DLH PDU Presentasi

  Transport TH PDU Sesi Jaringan NH PDU Transport

  Hubungan Data DLH PDU Jaringan Galat Fisik PDU Hubungan Data

Gambar 2.4. Layer protokol OSI [4]

  Tiap layer terdiri dari fungsi-fungsi yang hampir sama dan antar layer mempunyai fungsi yang berbeda. Model OSI mensyaratkan bahwa fungsi setiap

  layer harus dijalankan sebelum sebuah pesan dikirimkan.

  Layer yang berperan penting dalam MPLS, yaitu :

  a. Layer 2 (Lapisan Hubung Data/Data Link Layer) Tanggungjawab untuk menyediakan fasilitas pengiriman bit data dari satu titik (node) ke titik lain. Node adalah piranti-piranti yang dapat berkomunikasi dan terhubung dengan jaringan. Data link layer ini lebih rendah dibanding

  

layer yang lain dan berfungsi menyediakan mekanisme pengalamatan yang

  memungkinkan pesan yang dikirim sampai ke tujuan benar. Selain itu, menerjemahkan pesan-pesan dari layer yang lebih tinggi menjadi bit-bit yang dapat ditransmisikan oleh physical layer. Untuk layer yang lebih atas pada prinsipnya layanan yang diberikan adalah kendali dan deteksi galat, sehingga

  

layer di atas data link ini menganggap bahwa jalur transmisi yang akan

dilewati bebas dari galat.

  Layer ini juga membentuk pesan dari layer yang lebih tinggi menjadi bingkai data yang akan ditransmisikan melalui physical layer.

  Struktur bingkai secara umum pada Gambar 2.5.

  Bendera Alamat Kendali Data FCS Bendera

Gambar 2.5. Struktur bingkai secara umum[4]

  b. Layer 3 (Lapisan Jaringan/Network Layer) Pada suatu tiap jaringan di dalamnya diidentifikasikan secara

  internetwork

  unik oleh alamat jaringan. Pada network layer, pesan dari layer yang lebih ke jaringan yang benar. Proses perutean paket ke jaringan yang benar ini disebut routing. Layer jaringan mengendalikan routing dan penyambungan (switching) pesan yang tidak bergantung pada jaringan yang sedang digunakan. Layer jaringan beroperasi secara independen terlepas dari media fisik. Pada dasarnya fungsi paling utama dari layer ini adalah melakukan penyambungan, routing, penomoran, kendali kanal logika, kendali aliran, pemecahan dan penggabungan pesan. Layer ini tidak mutlak harus digunakan dalam suatu jaringan. Jika jaringan itu hanya merupakan suatu koneksi data yang sederhana tidak memerlukan jaringan yang luas maka layer jaringan ini tidak perlu digunakan dan dapat dihilangkan. Koneksi sederhana ini misalnya koneksi titik ke titik atau multi titik ke LAN[4].

2.1.2. Konsep Dasar MPLS

  Teknologi ATM dan Frame Relay bersifat connection-oriented, yaitu setiap virtual circuit harus dibentuk dengan protokol persinyalan sebelum arah pengiriman paket dengan bertukar info routing. MPLS mewakili konvergensi kedua pendekatan ini.

  MPLS adalah arsitektur jaringan yang didefinisikan oleh IETF (Internet

  

Engineering Task Force ) untuk memadukan mekanisme label swapping di layer

Gambar 2.6. Arsitektur MPLS menurut RFC 3031 [1]

  Jaringan MPLS terdiri atas sirkit 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 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 mempertinggi fleksibilitas pemilihan path. Hasilnya adalah network datagram yang bersifat lebih

  connection-oriented [1].

2.1.2.1. Enkapsulasi Paket

  Tidak seperti ATM yang memecah paket-paket IP, MPLS hanya identifikasi stack, dan delapan bit TTL (Time To Live). Label adalah bagian dari

  

header yang memiliki panjang bersifat tetap dan merupakan satu-satunya tanda

  identifikasi paket. Label digunakan untuk proses forwarding, termasuk proses traffic engineering .

Gambar 2.7. Gambar label yang merupakan bagian dari header[1] Sedangkan untuk letak label pada sebuah LSP dapat dilihat pada Gambar 2.8.Gambar 2.8. Gambar letak label pada sebuah LSP[5]

  Setiap LSR memiliki tabel yang disebut label-swiching 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 pada header menunjukkan apakah suatu header sudah terletak di dasar tumpukan header MPLS itu[1].

2.1.2.2. Distribusi Label

  Untuk menyusun LSP, label-switching table di setiap LSR harus dilengkapi dengan pemetaan dari setiap label masukan ke setiap label keluaran.

  Proses melengkapi tabel ini dilakukan dengan protokol distribusi label. Hal ini hampir sama dengan protokol persinyalan di ATM, sehingga sering juga disebut protokol persinyalan MPLS. Salah satu protokol ini adalah LDP (Label Distribution Protocol ).

  LDP hanya memiliki feature dasar dalam melakukan forwarding. Untuk meningkatkan kemampuan mengelola QoS dan traffic engineering, beberapa protokol distribusi label lain telah dirancang dan dikembangkan juga. Yang paling banyak disarankan adalah CR-LDP (Constraint-based Routing Label Distribution

  

Protocol ) dan RSVP-TE (Resource Reservation Protocol dengan ekstensi Traffic

Engineering )[1].

  Quality of Service (QoS) 2.1.3.

  QoS adalah kemampuan dalam menjamin pengiriman arus data penting atau dengan kata lain kumpulan dari berbagai kriteria performansi yang menentukan tingkat kepuasan penggunaan suatu layanan. Networking manager b. bisa mengontrol latency,

  c. bisa menyediakan SLA (Service Level Agreement) yang dapat dikuantifikasi, d. bisa membuat beberapa level QoS untuk banyak langganan.

  Dalam hubungan antara jaringan yang memiliki IP kurang, komitmen QoS yang benar sangat sulit diberikan[6]. Beberapa skema telah diajukan untuk mengelola QoS dalam jaringan IP. Dua skema utama adalah Differentiated

  

Service (DiffServ) dan Integrated Service (IntServ). IntServ bertujuan

menyediakan sumberdaya seperti bandwidth untuk traffic dari ujung ke ujung.

  Sementara DifServ bertujuan membagi traffic atas kelas-kelas yang kemudian diberi perlakuan yang berbeda[1].

  DiffServ atau IntServ dengan RSVP sangat terbatas dari segi fleksibilitas dan skalabilitas dan tidak cukup memadai dalam jaringan yang muatannya berat.

  Layanan berorientasi sambungan memiliki kemampuan QoS dan traffic

  

management yang sangat kuat. MPLS menggunakan kerangka kerja berorientasi

  sambungan dan memberikan landasan untuk kontrak-kontrak traffic QoS yang handal[6].

2.1.3.1. Integrated Service (IntServ)

  IntServ (RFC-1633) terutama ditujukan untuk aplikasi yang peka terhadap tundaan dan keterbatasan bandwidth, seperti video conference dan VoIP.

  Arsitekturnya berdasar sistem pencadangan sumberdaya per aliran trafik. Setiap layanan dengan batas bandwidth dan delay yang jelas. Controlled-load service (RFC-2211), yaitu layanan dengan persentase delay statistik yang terjaga.

  Layanan ketiga, yang paling jelek, adalah layanan best-effort, yang hanya memberikan routing terbaik, tetapi tanpa jaminan sama sekali.

  Sistem pemesanan sumberdaya memerlukan protokol tersendiri. Salah satu protokol yang sering digunakan adalah RSVP (RFC-2205). Penggunaan RSVP untuk IntServ dijelaskan dalam RFC-2210. Masalah dalam IntServ adalah skalabilitas (RFC-2998). Setiap node di jaringan harus mengenali dan mengakui mekanisme ini. Juga protokol RSVP berlipat untuk setiap aliran traffic. Maka IntServ menjadi baik hanya untuk voice dan video, tetapi sangat tidak tepat untuk aplikasi semacam web yang mempunyai aliran traffic banyak tapi datanya kecil.

2.1.3.2. Differentiated Service (DiffServ)

  DiffServ (RFC-2475) menyediakan diferensiasi layanan dengan membagi atas kelas-kelas, dan memperlakukan setiap kelas secara berbeda.

  traffic

  Identifikasi kelas dilakukan dengan memasang semacam kode DiffServ, disebut dengan header baru, tetapi dengan menggantikan field TOS (type of service) di

  header

  IP dengan DS field, seperti yang dispesifikasikan di RFC-2474. Dengan cara ini, klasifikasi paket melekat pada paket dan bisa diakses tanpa perlu protokol persinyalan tambahan. Gambar DSCP pada IPv4 dan IPv6 dapat dilihat pada

Gambar 2.9. Gambar DSCP pada IPv4 dan IPv6[5] Jumlah kelas tergantung pada provider, dan bukan merupakan standar.

  Pada traffic lintas batas provider, diperlukan kontrak traffic 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 traffic (dibandingkan IntServ). Skema ini juga dapat diterapkan bertahap, tidak perlu sekaligus ke seluruh jaringan[6]. Contoh MPLS dengan DiffServ dapat dilihat pada Gambar 2.10.

Gambar 2.10. Gambar MPLS dengan DiffServ [5]

  Untuk dapat lebih memahami perbedaan dari IntServ dan DiffServ, dapat dilihat pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1. Tabel perbandingan IntServ dan DiffSer[1]

2.1.3.3. Konsep pengukuran QoS dalam jaringan MPLS

  Pengukuran berbasis pada komponen rute dalam hal ini LSP yang dilewati oleh paket tersebut sehingga traffic paket tersebut dalam jaringan MPLS dapat ditentukan. Pengukuran QoS dalam jaringan MPLS akan sangat sulit apabila data jaringan MPLS tidak diketahui. Hal ini dikarenakan jaringan akses dalam MPLS merupakan jaringan IP dengan sistem connectionless, sedangkan QoS merupakan bagian dari sistem connection oriented. Pengukuran QoS dalam jaringan MPLS dilakukan dengan cara menjaga agar setiap paket yang dikirim dalam jaringan selalu berada dalam jalur rute atau LSP. Untuk itu router dalam MPLS selalu dilengkapi dengan sistem agar bisa memonitor traffic dari setiap paket. Sistem monitoring dalam router MPLS berupa feature yang disediakan oleh Cisco IOS berupa IP Precedence, CAR (Commited Access Rate), WRED (Weighted Random Early Detection ), ataupun WFQ (Weighted fair Queuing).

  Proses pengukuran yang terjadi dalam ELSR, dimulai dengan paket masuk yang diklasifikasikan dengan CAR. Kemudian paket dideteksi kongestinya dengan WRED, jika melebihi batas WRED maka paket akan dibuang. Lalu LSR.

  Ada tiga parameter utama QoS yang dapat diukur dalam jaringan MPLS. Ketiga parameter tersebut ialah bandwidth, service rate, dan delay time. Pengukuran parameter QoS tersebut dapat ditentukan sebelum sebuah paket dimiliki oleh jaringan dengan jumlah rute yang ingin dibangun. Adapun tiga parameter utama QoS dalam jaringan MPLS ialah sebagai berikut .

a. Bandwidth

  Dalam jaringan MPLS penentuan besarnya bandwidth untuk setiap rute bagi sebuah paket sangat diperlukan. Hal ini dikarenakan dalam MPLS setiap jaringan akses harus memiliki akses bandwidth yang pasti untuk setiap traffic yang akan dijalankan. Dalam MPLS akses bandwidth ini ditentukan oleh feature CAR yang akan menandai setiap paket yang datang ke jaringan MPLS dengan label yang disesuaikan dengan feature IP Precedence yang akan menentukan prioritas paket tersebut dikirimkan ke dalam jaringan. Hal ini akan sangat berhubungan dengan alokasi bandwidth bagi setiap rute MPLS atau LSP. Jika sebuah LSP memiliki bandwidth yang kecil, maka LSP akan memiliki prioritas pertama untuk mengirimkan paket yang ada dalam LSP, disesuaikan dengan nilai

  IP Precedence.

  Pengukuran bandwidth dalam setiap LSP MPLS akan sangat mengirimkan sebuah paket, dengan jaringan akses yang menerima paket tersebut.

  Pengukuran bandwidth dilakukan dalam ELSR, dengan paket tersebut masuk ke dalam jaringan.

  Untuk mengukur bandwidth proporsional dalam jaringan MPLS, harus

  

ingress ELSR. Harus diketahui pula bandwidth jaringan akses yang merupakan

  tujuan dari paket tersebut setelah dilewatkan dalam jaringan MPLS sebagai sebuah bandwidth egress ELSR.

  b. Service Rate Service rate merupakan rate atau kecepatan pengiriman paket yang masuk