NETWORK LAYER : Fungsi Routing
NETWORK LAYER :
Fungsi RoutingFungsi network layer
Membawa paket dari host pengirim ke penerima application transport
Protokol network layer ada di network data link setiap host dan router network physical data link network network physical data link data link
Tiga fungsi utama: physical physical
path determination: network data link menentukan rute yang physical network data link ditempuh paket dari sumber physical ke tujuan (Routing algorithms) network network data link
switching: memindahkan data link physical physical paket dari input router ke network output router application data link transport physical
call setup: beberapa arsitektur network data link jaringan mensyaratkan router physical
Routing Routing protocol
Goal: menentukan suatu jalur yang “baik” (router-router yang berurutan) melalui suatu jaringan dari source ke destination.
Graph abstraction untuk algoritma routing :
graph nodes (vertex)
Jalur yang “baik” : adalah routers
Biasanya berarti jalur
graph edges (arc)
Static or dynamic? Static:
Pergantian rute berlangsung lambat (dilakukan administrator)
Dynamic: Rute berganti lebih cepat Update secara periodik
Respon bila cost link berubah Macam-Macam dari Routing Dinamis (Dynamic Router)
RIP (Routing Information Protocol)
IGRP (Internal Gateway Routing Protokol)
OSPF (Open Shortest Path First)
EIGRP (Enhanced Internal Gateway Routing Protokol)
BGP (Border Gateway Protokol) Inter & Intra domain
Inter Domain : BGP (antar AS)
Intra Domain : OSPF, RIP, IGRP (didalam AS) Autonomous systems
Autonomous System atau yang disingkat AS merupakan suatu kelompok yang terdiri dari satu atau lebih IP Prefx dimana kelempok tersebut terkoneksi dan dijalankan oleh satu atau lebih operator jaringan dibawah satu kebijakan routing yang didefnisikan dengan jelas.
Sebuah Autonomous System memiliki dua buah
mekanisme routing yaitu intradomainAutonomous systems
Autonomous systems divide up the global internetwork into manageable units Interior and Exterior
1 S
2 W /2 a
BGP used BGP used
/1 rd
8 A b
between between
in
RIP in EIGRP OSPF in
g d o n
AS 62 in AS 36 AS 98
a n d W itn e y C o lle g e Routing Algorithm classifcation Global or decentralized information? Global:
Semua routers mempunyai informasi yang lengkap
mengenai topologi dan biaya link. “link state” algorithms (OSPF dan IS-IS)
Decentralized: router hanya mengetahui perangkat yang terhubung kepadanya secara fsik serta biayanya.
Proses komputasi yang iteratif dan pertukaran METRIC
Metric yang bisa digunakan :
Hop count
Bandwidth
Delay
Load
Reliability biasanya refers to BER
Maximum transmission unit Load balancing R 192.168.6.0/24 [120/1] via 192.168.2.1, 00:00:24, Serial0/0/0 [120/1] via 192.168.4.1, 00:00:26, Serial0/0/1
Routing table lists two routes to the same destination, with the same metric
Both routes were discovered by the same protocol. Both routes will be used. Distance Vector
Algoritma beroperasi dengan memaintain tabel routing dari
setiap router . Tabel routing diupdate secara periodik. Pada lingkungan pure distance vector, update routing secara periodic melibatkan pengiriman routing table tetangga secara full.
Algoritma Distance Vector Pada semua node,X: 1.
Inisialisasi 2. Untuk semua node bersebelahan v 3. D
X (*,v) = ∞ {* berarti untuk semua baris} 4.
D
X (v,v) = c(X,v) 5.
Untuk semua tujuan, y 6. Kirim min wX
D (y,w) kesetiap tetangga 7. loop 8.
tunggu (sampai ada perubahan cost link ke tetangga V atau
diterima update dari tetangga V)9. If (c(X,V) berubah dengan d) 10. then untuk semua tujuan y: D
X (y,V) = D
X (y,V) + d 11.
Else if (diterima update dari V dengan tujuan Y) 12. then untuk tujuan tunggal y: D
X (Y,V) = c(X,V) + nilai baru Problem
PROBLEM count-to-infnity Jika misal ruter A down. B tidak “mendengar” apapun dari A.
Namun C “mengatakan” bahwa mengirim paket ke A bisa lewat C. dst...
Solusi tetapkan nilai maximum
Routing loop solusi : split horizon (tidak mengirimkan informasi kembali ke
pengirim) Interface router tidak akan mengirimkan informasi update routing
tabel kepada interface router yang telah mengirimkan update routing tabel yangsama. Artinya, tidak beguna memberikan informasi kepada pemberi informasi
Update message yang tidak perlu solusi : holddown timer (Metode yang digunakan untuk mengantisipasi keadaan network yang tidak stabil, yang
disebabkan oleh penyebaran informasi update routing tabel yang belum tentu Link State
Pada link state, router melakukan:
Mempelajari network address dari tetangga
Menghitung delay atau cost setiap tetangga
Membentuk paket utk menyebarkan informasi ruting yang baru dipelajari
Mengirim paket pada tiap router Menghitung shortest path ke tiap router.
Paket link state (link state advertisement – LSA) identitas sender, sequence number, age
Link state mengumpulkan informasi dari seluruh router dalam jaringan
atau dalam area tertentu dan kemudian setiap router menghitung path
terbaiknya secara independen. Contoh link-state network hierarchi:
Area : grouping of contiguous network (jaringan yang berdekatan)
AS : sejumlah network dalam administrasi yang sama yang men- share strategi routing yang sama.
Misal di OSPF : area backbone, area border router, nonbackbone internal router,
Misal di IS-IS :router L2, L1/L2, L1
Link State Algorithm
D
X (Y,Z) = jarak dari X ke Y, melalui Z sebagai hop selanjutnya
= c(X,Z) + min w Z
{D (Y,w)}
Routing protocols
1 S
2 W /2 a /1 rd
8 Interior gateway Exterior gateway A b in
protocols protocols
g d o n a n d W itn
Classful
e y C o lle g e
Classless
IPv6 Routing protocols
1 S
2 W /2 a /1 rd
8 Interior gateway Exterior gateway A b in
protocols protocols
g d o n a n d W itn
Classful
e y C o lle g e
Classless
IPv6 Routing protocols
1 S
2 W /2 a /1 rd
8 Interior gateway Exterior gateway A b in
protocols protocols
g d o n a n d W itn
Classful
e y C o lle g e
Classless
IPv6 Routing protocols
1 S
2 W /2 a /1 rd
8 Interior gateway Exterior gateway A b in
protocols protocols
g d o n a n d W itn
Classful
e y C o lle g e
Classless
IPv6 Administrative distance
1 S
2 W /2 a /1 rd
8 A b
in
Diferent routes could be found by diferent routing protocols, or
g d o one route could be dynamic and one static. n a n d
The route with the lowest administrative distance is used.
W itn e
y
Administrative distance is an indication of the “trustworthiness”
C o
or desirability of a route.
lle g e Administrative distances directly connected
1 S
2 W /2 a /1
rd
1 static route
8 A b in
90 route found using EIGRP
g d o n
a
100 route found using IGRP
n d W
110 route found using OSPF
itn e y
C
120 route found using RIP
o lle g
e
Maximum possible value is 255 These are default values. Administrative distance
1 S
2 W /2 a /1 rd
D 192.168.6.0/24 [90/2172416] via 192.168.2.1, 00:00:24, Serial0/0
8 A b
R 192.168.8.0/24 [120/1] via 192.168.3.1, 00:00:20, Serial0/1
in g d o n a
n
Two routing protocols running on a router linking two areas
d W
with the diferent protocols
itn e y
C
Administrative distances are the defaults for the routing
o lle
protocols.
g e
D means EIGRP. Note the metric is not hop count. IPv6
Why IPv6 ? Kebutuhan akan address yang jauh lebih besar
Internet harus mengakomodasi audio real-time dan transmisi video. Tipe transmisi ini
mensyaratkan minimum delay dan reservasi
resource. Hal ini tidak tersedia dalam desain
IPv4
Internet harus mengakomodasi enkripsi dan
autentikasi data untuk beberapa aplikasi. Hal ini tidak disediakan oleh IPv4 IPv6
Motivasi awal: 32-bit address space (IPv4) habis (contoh: di APNIC habis pada 15 April 2011)
Motivasi tambahan :
Format header membantu kecepatan pengolahan
/forwarding Perubahan header untuk mengakomodasi QoS
Alamat “anycast” baru
Format IPv6 datagram :
fxed-length 40 byte header
IPv6 terdiri dari 128 bit.
128 bit ini dibagi menjadi 8 bagian, dimana masing- masing bagian terdiri dari 16 bit Format IPv6
Version - version 6 (4-bit IP version).
Trafc class - packet priority (8 bits). Priority values dibagi
menjadi : trafk bila source menyediakan congestion control dan
non-control trafc. Flow label - QoS management (20 bits). Pada dasarnya dibuat untuk memberikan servis pada real-time application, tapi biasanya tidak digunakan.
Payload length - payload length dalam bytes (16 bits). Saat diset 0, maka artinya jumbo payload max 4GiB
Next header – Spesifkasi protokol berikutnya yang dienkapsulasi.
Misal IPv4 protocol(8 bits).
IPv4 & IPv6 Header Comparison Version
IPv4 Header
IPv6 Header
IHL Type of Service Total Length Identification Flags Fragment Offset Time to Live Protocol Header Checksum Source Address Destination Address Options Padding Version Traffic Class Flow Label Payload Length Next Header Hop Limit Source Address
IPv4 versus IPv6
IPv6 juga mengizinkan adanya DHCP Server sebagai pengatur alamat otomatis.
Dalam IPv6, konfgurasi alamat :
dengan menggunakan DHCP Server dinamakan dengan stateful address confguration
tanpa DHCP Server dinamakan dengan stateless address confguration.
IPv6 Address diklasifkasikan menjadi
3 tipe: Unicast
One address on a single interface
Delivery to single interface
Multicast
Address of a set of interfaces
Delivery to all interfaces in the set
Anycast
Address of a set of interfaces
Delivery to a single interface in the set,
Local address digunakan saat organisasi ingin menggunakan IPv6 tanpa harus terhubung dengan internet. Dengan kata lain, menyediakan alamat untuk private network. Tidak ada user dari luar organisasi yang
dapat mengirim pesan ke node yang menggunakan address ini. 2 tipe
local address adalah link local address dan site local address Link local address digunakan untuk isolated subnet
Site local address digunakan untuk isolated site dengan beberapa subnet Routing Protocol
RIPv2, OSPFv3, BGP4+
TRANSISI DARI IPv4 ke IPv6
Dual Stack: sebelum migrasi ke versi 6 secara komplit
semua host direkomendasikan untuk memiliki protokol dual stack. Dengan kata lain, station harus me-run IPv4 dan IPv6 secara simultan sampai seluruh internet menggunakan IPv6.
Dual Stack Approach
TUNNELING
Tunneling: IPv6 dibawa sebagai payload datagram
IPv4 bila melewati router dengan IPv4 Tunneling
IPv6 inside IPv4 where needed
Memungkinkan bila mayoritas internet sudah menggunakan IPv6, namun beberapa sistem masih menggunakan IPv4.
Misal sender gunakan IPv6, receiver tidak dapat gunakan IPv6