BAB 2 DASAR TEORI -...

II-1

BAB 2

DASAR TEORI

Pada bab ini, akan dijelaskan mengenai dasar teori yang mendukung pelaksanaan

tugas akhir.

2.1 Aeronautics Telecommunication Network (ATN)

Awal dari pengembangan ATN adalah dari munculnya kebutuhan dari dunia

penerbangan akan fasilitas yang lebih baik dikarenakan terbatasnya fasilitas yang ada

saat itu dan ketidakmampuannya untuk mengelola lalu lintas penerbangan yang terus

meningkat. Berangkat dari kebutuhan diatas, International Civil Aviation

Organization (ICAO) membentuk suatu komite spesial bernama Special Committee

on Future Air Navigation Systems (FANS) yang bertugas untuk mempelajari dan

membuat suatu konsep dan teknologi yang baru bagi dunia penerbangan. Komite ini

kemudian menghasilkan konsep Communications, Navigation, and Surveillance/Air

Traffic Management yang lebih dikenal dengan konsep CNS/ATM. Sistem

CNS/ATM ini diharapkan bisa menjadi sistem yang memenuhi kebutuhan dunia

penerbangan internasional. ATN merupakan protokol komunikasi dalam CNS/ATM.

Protokol ATN merupakan suatu arsitektur internetwork yang memungkinkan

komunikasi antar subnetwork darat dan udara maupun antar subnetwork darat yang

dilakukan melalui suatu layanan antarmuka bersama dan protokol-protokol bersama

yang didefinisikan oleh International Standard Organization (ISO).

Dari sudut pandang pengguna komunikasi data, ATN menawarkan pelayanan

komunikasi antara dua sistem komputer yang dapat diandalkan, tangguh dan

terintegrasi (reliable, robust dan high-integrity).

ATN dibedakan dari sistem komunikasi data lainnya karena:

Secara spesifik dan eksklusif dibangun untuk menyediakan layanan

komunikasi data untuk dunia penerbangan, termasuk untuk penyedia jasa Air

Traffic Services (ATS).

II-2

Menyediakan layanan komunikasi antara sistem komunikasi darat dan udara

juga untuk antar sistem komunikasi darat, dimana berbagai mekanisme

didalam sistem komunikasi dapat dilihat oleh pengguna.

Menyediakan layanan komunikas yang telah didesain untuk memenuhi

keamanan dan keselamatan aplikasi - aplikasi penerbangan.

Mengakomodasi berbagai kelas layanan dan proritas pesan yang dibutuhkan

oleh berbagai aplikasi ATN.

Menggunakan dan menyatukan berbagai jaringan data penerbangan, umum

dan komersial kedalam suatu infrastruktur komunikasi aeronautikal yang

global.

2.1.1 Arsitektur ATN

ATN menggunakan ISO Open System Interconnection (OSI) sebagai acuan untuk

pengembangannya. OSI merupakan suatu deskripsi abstrak untuk desain protokol

pada jaringan komputer. Desain protokol ini disusun dalam bentuk layer. Terdapat

tujuh layer pada OSI yang bisa dilihat pada gamber berikut:

Gambar 2.1 Gambar OSI Model

2.1.1.1 Physical Layer dan Data Link Layer

Dalam model OSI, Physical Layer bertugas untuk melakukan transmisi bit per bit

melalui sebuah kanal komunikasi. Fokus utamanya adalah untuk memastikan ketika

pengirim mengirimkan bit 1, penerima akan menerima juga sebagai bit 1, bukan 0

[TAN03].

II-3

Sementara Data Link Layer bertindak untuk memecah data masukan yang akan

dikirim kedalam frame-frame data dan kemudian mengirimkannya secara berurutan.

Pada ATN, Physical layer dan Data Link Layer tidak diimplementasikan secara

khusus sesuai dengan tujuan awal ATN yakni bertindak sebagai antarmuka yang

menyatukan berbagai implementasi fisik dari metode komunikasi yang sudah tersedia

sebelumnya. Seperti telah disebutkan pada Bab 1, ada tiga metode komunikasi utama

pada komunikasi air-ground; radio VHF (Very High Frequency), radar Mode-S dan

Transmisi melalui satelit (SATCOM). Sementara untuk komunikasi ground-ground

metode yang tersedia misalnya melalui jaringan LAN.

2.1.1.2 Network Layer

Network layer bertugas untuk mengatur operasi dari subnet. Masalah utama dalam

pengoperasian subnet adalah menentukan bagaimana suatu paket bisa dikirim dari

node asal ke node tujuan dan jalur mana yang harus ditempuh atau dengan kata lain

permasalahan routing. Rute – rute bisa berupa tabel statik yang disimpan dalam

jaringan dan jarang diubah atau pula bisa ditentukan setiap kali percakapan akan

dimulai. Jika terlalu banyak paket yang berada didalam subnet pada waktu yang sama

maka paket – paket itu akan saling menghambat satu sama lain yang pada akhirnya

mengakibatkan bottleneck. Oleh karena itu, pengelolaan kepadatan juga merupakan

tugas dari network layer.

Pada lapisan ini, layanan yang diberikan adalah Connectionless-mode Network

Service (CLNS). Sesuai namanya, layanan ini medukung transfer datagram antara dua

node tanpa terlebih dahulu membangun sebuah koneksi terlebih dahulu[ISO98]. Guna

mendukung layanan ini, terdapat beberapa protokol yang harus diimplementasikan,

diantaranya routing exchange protocol (REP) yang dispesifikasikan dalam ISO 9542,

IS-IS atau intra-domain routing exchange protocol yang dideskripsikan dalam ISO

10589 dan connectionless network protocol (CLNP) yang dideskripsikan dalam ISO

8473.

Protokol-protokol ini menambahkan protokol header di depan data yang akan

ditransfer. Protokol header ini berisi beberapa informasi yang dibutuhkan untuk

melakukan transfer, diantaranya: alamat pengirim, alamat tujuan, prioritas data, dan

kualitas layanan yang dibutuhkan untuk data tersebut.

II-4

2.1.1.3 Transport Layer

Fungsi dasar dari transport layer adalah untuk menerima data dari lapisan di atasnya

kemudian memecahnya menjadi beberapa bagian jika diperlukan, mengirimkannya ke

lapisan dibawahnya (network layer), dan memastikan semua bagian sampai dengan

benar ditempat tujuan.[TAN03].

Transport layer juga merupakan lapisan dimana percakapan end-to-end benar – benar

terjadi. Maksudnya adalah percakapan antara node penerima dan node pengirim

benar-benar terjadi disini. Percakapan terjadi dengan cara saling bertukar pesan

header dan pesan kontrol. Hal ini berbeda dengan tiga lapisan terbawah, dimana

protokolnya memfasilitasi percakapan antara node pengirim dengan node tetangga

langsungnya (immediate neighbors), bukan dengan node tujuan akhir.

Dalam ATN, ada dua layanan protokol yang terdapat di Transport Layer, yaitu:

1. Connectionless transport service (CLTS) yang didukung oleh protokol

connectionless transport protocol (CLTP), dan;

2. Connection oriented transport service (COTS) yang didukung dengan

protokol connection oriented transport protocol (COTP).

2.1.1.4 Session Layer

Session layer, presentation layer dan application layer dalam ATN merupakan bagian

dari upper layer communication service (ULCS). ULCS ini memberikan kemampuan

bagi layanan – layanan yang diberikannya untuk memanfaatkan common building

block. Layanan – layanan yang diberikan pada lapisan transport, network, data link

dan fisik merupakan layanan low-level yang secara aplikatif dapat langsung

digunakan untuk penggunaan protokol namun tidak bisa memanfaatkan pendekatan

common building block.

Gambar 2.2 ULCS

II-5

Pada model OSI, session layer memungkinkan pengguna – pengguna pada mesin

yang berbeda – beda untuk membuat sebuah sesi diantara mereka. Sesi - sesi ini

menawarkan beberapa layanan yaitu: kontrol dialog (menjaga pergiliran transimisi

pesan antar mesin), manajemen token (mencegah dua atau lebih pihak dari

pengaksesan terhadap sebuah operasi kritis secara bersamaan), dan sinkronisasi

(melakukan checkpoint pada transmisi dengan durasi panjang untuk memungkinkan

transmisi tersebut melanjutkan dari checkpoint terakhir jika terjadi crash ditengah

proses transmisi) [TAN03].

Pada ATN, sebuah protokol sesi memiliki dua unit fungsional, yakni kernel session

dan no orderly release (NOR) session. Pemilihan NOR pada sebuah sesi pengguna

mengindikasikan bahwa pengguna tidak memiliki kebutuhan terhadap pelepesan

berdasarkan perintah terhadap sesi dari koneksi yang sedang dimiliki.

2.1.1.5 Presentation Layer

Dalam model OSI, presentation layer difokuskan pada sintaksis dan semantik dari

informasi yang dikirimkan [TAN03]. Tugas lapisan inilah untuk membuat bit – bit

yang dipertukarkan tadi dapat dibaca dan ditampilkan pada aplikasi – aplikasi yang

berjalan diatas komputer. Termasuk mengatur struktur data abstrak bagi informasi

yang dikirimkan dan memfasilitasi struktur data yang lebih tinggi untuk didefinisikan

dan dipertukarkan.

Pada presentation layer dari ATN, hanya dilakukan beberapa optimasi beberapa opsi

protokol. Opsi – opsi protokol ini berguna untuk mengurangi kuantitas dari protocol

control information (PCI) pada lapisan presentasi. Beberapa opsi yang disediakan

oleh presentation layer ATN adalah null-encoding protocol option, short-connect

protocol option, short-encoding prtotocol option, nominated context protocol option,

dan packed encoding protocol option.

2.1.1.6 Application Layer

Dalam memahami proses kerja didalam application layer, perlu dipahami dua buah

terminologi dibawah ini:

1. Application Process (AP), merupakan sebuah elemen dalam Open System

yang memproses aplikasi tertentu. Contoh dari sebuah AP adalah paket

software dimana ada elemen yang berfungsi untuk melakukan komunikasi dan

II-6

ada juga yang bertanggung jawab menjalankan fungsi lain yang tidak

berhubungan dengan lingkungan OSI, misalnya antarmuka untuk pengguna.

AP ini bias dikatakan sebagian berada pada lingkungan OSI dan sebagian

berada pada lingkungan system lokal.

2. Application Entity (AE), merupaka bagian dari AP yang berhubungan dengan

OSI, bagian ini merupakan bagian yang bertugas untuk melakukan pertukaran

informasi menggunakan protocol-protokol yang sudah didefinisikan.

Terdapat enam jenis Application Entity pada ATN, yaitu:

1) Context Management (CM)

CM merupakan aplikasi yang menyediakan kemampuan untuk membangun

suatu koneksi antara dua buah stasiun darat atau antara pesawat terbang dan

stasiun darat. Ketika suatu koneksi telah berhasil diciptakan, CM menyediakan

informasi data-link, kemampuan untuk bertukar informasi, dan kemampuan

untuk memperbaharui informasi yang sudah dipertukarkan sebelumnya. Ada

beberapa fitur minimum dari CM yakni: logon, update, contact, registration,

dan ground forwarding.

2) Automatic Dependent Surveillance (ADS)

Aplikasi ADS ini memungkinkan pengguna untuk mendapatkan informasi

posisi dan informasi terkait Surveillance lainnya dari suatu pesawat yang

mungkin akan digunakan untuk pengaturan lalu lintas udara. ADS juga

dirancang untuk memberikan laporan otomatis tentang pesawat kepada

pengguna.

3) Controller-Pilot Data Link Communications (CPDLC)

CPDLC merupakan aplikasi yang memungkinkan komunikasi data link antara

pilot dan controller. Komunikasi data link ini dibentuk untuk saling bertukar

pesan. CPDLC ini memiliki beberapa fungsi:

a. Controller-Pilot Message Exchange memungkinkan pertukaran pesan

via data link antara pilot dan controller/data authority.

b. Transfer of Data Authority menyediakan kemampuan untuk

mempersiapkan suatu stasiun darat sebagai data authority berikutnya

dari suatu pesawat. Data authority (DA) adalah status suatu stasiun

darat yang memiliki otoritas untuk melakukan transfer data dengan

II-7

pesawat. Seiring bergeraknya pesawat, DA-nya bisa berganti. Hal ini

dilakukan untuk mencegah kehilangan komunikasi dengan pesawat

yang mungkin terjadi jika DA berikutnya dicegah mempersiapkan

koneksi sebelumnya. Penentuan DA berikutnya dilakukan dengan

pengiriman pesan CPDLC.

c. Down Stream Clearance adalah fungsi yang menyediakan suatu

pesawat untuk mengontak sebuah unit ATS yang bukan merupakan

DA-nya saat itu untuk melakukan pembersihan down stream.

d. Ground Forward menyediakan kemampuan pada DA untuk

meneruskan informasi yang diterima dalam bentuk CPDLC ke stasiun

darat lain. Biasanya pesan diteruskan dari current DA ke next DA. Hal

ini dilakukan untuk mencegah peenuhan permintaan oleh kedua DA.

4) Flight Information Service (FIS)

Aplikasi FIS memungkinkan seorang pilot dari sebuah pesawat terbang yang

beroperasi untuk meminta dan menerima layanan FIS dari sebuah sistem FIS

di darat. Layanan yang diberikan adalah informasi mengenai informasi

mengenai keadaan terminal, informasi peringatan ke petugas udara, informasi

jarak pandang di jalur lepas landas, informasi cuaca dan meteorologi, serta

informasi lainnya.

5) ATS Message Handling Service (ATSMHS)

ATS Message Handling Service atau yang lebih sering disebut dengan ATS

Message Service memungkinkan pesan ATS dipertukarkan antara pengguna

layanan. Aplikasi ATSMHS terdiri dari dua jenis aplikasi yakni ATS Message

Service dan ATN Pass-Through Service. ATS message service adalah sebuah

aplikasi yang memberikan layanan penyimpanan dan penerusan (store-and-

forward) pesan ke jaringan internet ATN sedangkan ATN pass-through

service memberikan layanan transmisi pesan pada jaringan internet ATN dan

AFTN (Aeronautical Fixed Telecommunication Network).

6) Inter-Center Communication (ICC)

Merupakan pengembangan dari ATS Interfacility Data Communication

(AIDC) yang kemudian distandarisasi oleh ISO. Dengan demikian, sebuah

aplikasi ICC harus dapat memfasilitasi fungsionalitas – fungsionalitas AIDC,

II-8

yakni memberikan layanan operasional berupa notifikasi penerbangan,

koordinasi penerbangan, transfer kontrol eksekutif, transfer komunikasi,

transfer data pemantauan (surveillance data), dan transfer data generik melalui

pesan teks.

Berikut merupakan gambaran konseptual dari layer aplikasi dan komponen AE yang

menyusunnya

.

Gambar 2.3 Gambar Konseptual Application Layer

2.1.2 Komponen ATN

ATN memiliki 3 Komponen utama yakni End System, Intermediate System (ATN

router) dan Subnetwork. Gambar 2.4 berikut memberikan ilustrasi yang lebih jelas

dari komponen – komponen dasar ATN.

Gambar 2.4 Ilustrasi Komponen ATN

II-9

Dari gambar diatas bisa disimpulkan bahwa :

a. Suatu ES merupakan induk dari aplikasi – aplikasi layanan yang ada dalam

ATN, ES juga merupakan tempat diimplementasikannya Upper Layer

Protocol Stack (Session, Presentation dan Aplication Layer) yang digunakan

untuk berkomunikasi dengan ES yang lain.

b. ATN Router bertugas untuk menghubungkan berbagai subnetwork yang ada.

ATN Router ini disebut juga dengan Intermediate System yang

mengimplementasikan 3 layer dasar dari OSI model.

c. Subnetwork merupakan bagian dari jaringan komunikasi tapi bukan bagian

dari ATN.subnetwork didefinisikan sebagai jaringan komunikasi independen

yang berbasiskan teknologi tertentu yang digunakan untuk melakukan

pertukaran informasi antara komponen ATN lainnya.

2.2 Routing

2.2.1 Definisi dan Gambaran Umum

Routing merupakan proses pemindahan informasi melalui sebuah internetwork dari

suatu sumber ke sebuah tujuan [CIS08]. Biasanya informasi dikirim dalam bentuk

paket data. Internet mengunakan model routing hop-by-hop, yaitu setiap host atau

router yang memproses paket mengamati dan mencatat kemana paket dikirimkan

kemudian meneruskan paket tersebut ke hop selanjutnya yang akan membawa paket

semakin dekat menuju tujuan. Proses ini diulang terus menerus hingga paket tiba di

tempat tujuan. Routing memerlukan dua buah komponen untuk menjalankan

fungsinya:

1. Routing Tables

Merupakan tabel yang tersimpan dalam router, yang berfungsi menyimpan

informasi jalur yang menuju ke tujuan jaringan yang khusus

2. Routing Protocols

Merupakan sebuah protokol yang memungkinkan routing dengan

menggunakan algoritma routing tertentu untuk menentukan jalur terbaik yang

ada antara host sumber dengan host tujuan.

II-10

2.2.2 Routing Protocols

Routing Protocols merupakan komponen yang diperlukan dalam proses routing yang

berfungsi mencari jalur routing yang terbaik dari node asal menuju tujuan dengan

menggunakan algoritma routing. Secara umum, algoritma routing dibagi menjadi dua

bagian [TAN03]:

Non-adaptive algorithms / static routing

Algoritma routing ini tidak mendasari keputusan jalur routing yang

diambilnya dari perkiraan ataupun pengukuran lalu lintas dan topologi terkini

dari jaringan. Pengambilan keputusan dilakukan secara offline kemudian

dijalankan pada router pada saat jaringan online.

Adaptive algorithms / dynamic routing

Sesuai dengan namanya, penentuan jalur routing dalam algoritma ini

didasarkan pada kondisi terkini dari jaringan. Adaptive algorithms akan

merubah kebijakan routing yang telah ada sebagai respon terhadap perubahan

yang terjadi dalam jaringan, baik itu perubahan topologi (contoh:

lahir/matinya sebuah node) ataupun perubahan lalu lintas.

Dari dua macam algoritma routing diatas, ada beberapa algoritma yang cukup dikenal

diantaranya

2.2.2.1 Shortest Path Routing

Shortest Path Routing merupakan algoritma routing yang paling sederhana. Algoritma

ini digolongkan kedalam kelompok pertama, yakni non-adaptive algorithm atau static

routing. Ide dasar dari algoritmanya yaitu mencari jalur terpendek dari satu simpul ke

simpul yang lain. Algoritma ini memodelkan permasalahan kedalam bentuk graf.

Untuk kasus jaringan, simpul merepresentasikan router dan sisi merepresentasikan

hubungan antar router.

2.2.2.2 Flooding

Flooding adalah salah satu jenis algoritma statik yang menyebarkan paket data dengan

prinsip, setiap paket yang datang dikirim keseluruh tetangga kecuai tetangga tempat

paket itu berasal. Dengan prinsip seperti di atas, jelas bahwa flooding akan

mengakibatkan duplikasi paket dalam jumlah yang sangat banyak bahkan tak

terhingga jika tidak dilakukan suatu mekanisme untuk mengelolanya.

II-11

Salah satu cara yang bisa dilakukan untuk menekan jumlah duplikasi paket data

adalah dengan menggunakan hop counter. Hop counter dikurangi setiap paket data

melompat ke hop berikutnya dan paket data dihancurkan ketika hop counter bernilai

nol. Hop counter biasanya diisi dengan jumlah hop dari node asal ke tujuan jika

dketahui atau panjang diameter dari area pada kasus terburuk.

Cara lain yang bisa dilakukan adalah dengan tetap merekam jejak setiap paket untuk

mencegah mengirimkan paket yang sama dua kali. Untuk mencapai tujuan itu, router

asal memberikan sequence number pada setiap paket yang mereka terima dari node.

Oleh karena itu, setiap router akan membutuhkan list untuk setiap router asal yang

berisi informasi paket data mana yang sudah sampai. Jika sebuah paket yang datang

ada dalam list maka paket tersebut tidak dilanjutkan[TAN03].

2.2.2.3 Distance Vector Routing

Distance vector routing digolongkan menjadi adaptive algorithms atau dynamic

routing karena pembentukan jaringan dilakukan tidak hanya di awal inisiasi jaringan

saja. Secara berkala router melakukan update informasi topologi. Pada algoritma ini

setiap router memiliki table routing yang berisi jalur keluar yang dikehendaki menuju

tujuan dan perkiraan waktu atau jarak ke tujuan tersebut [TAN03]. Dalam algoritma

ini biasanya diasumsikan bahwa router mengetahui jarak ke setiap tetangga. Jarak

yang dimaksud disini umumnya berupa jumlah hops, time delay atau kepadatan lalu

lintas paket pada jalur.

Prinsip dasar dari cara kerja algoritma distance vector routing yakni setiap router

memberikan informasi kepada setiap tetangganya tentang routing table yang dimiliki.

2.2.2.4 Link State Routing

Link State Routing dikembangkan untuk menggantikan distance vector routing.

Konsep dasar algoritma ini yaitu setiap router menerima peta keterhubungan jaringan

berupa graf yang menunjukkan hubungan antar node pada jaringan. Setiap router

melakukan perhitungan untuk mencari hop selanjutnya menuju setiap tujuan yang

mungkin dalam jaringan [TAN03]. Kumpulan informasi hop terbaik membentuk tabel

routing bagi router tersebut.

Perbedaan link state routing dengan distance vector routing adalah mengenai

informasi yang diberikan kepada router lain. Distance vector routing memberikan

II-12

tabel routing ke routing tetangga sementara link state routing hanya memberikan

informasi yang diperlukan untuk pembentukan tabel routing bagi router.

2.2.2.4.1 Algoritma Shortest Path First

Algoritma SPF merupakan satu dari dua algoritma yang cukup popular untuk

digunakan dalam penentuan jalur terbaik oleh routing protocol. Algoritma yang kedua

merupakan algoritma Bellman-Ford. Pada algoritma SPF, seluruh node diharapkan

memiliki informasi topologi yang lengkap. Oleh karena itu, seluruh node dalam satu

area akan memiliki basis data link-state yang identik. Basis data link state ini berisi

informasi link state dari seluruh node dalam area tersebut[MAR02].

Keuntungan dari algoritma SPF ini adalah memperkecil resiko routing loop. Routing

loop merupakan permasalahan yang terjadi ketika link yang akan digunakan tidak lagi

tersedia karena link tersebut down. Permasalahan ini jarang muncul dalam SPF karena

SPF menggunakan paket-paket link state (atau untuk kasus ATN, Link State PDU)

yang disebarkan baik secara periodik ataupun ketika terjadi perubahan topologi untuk

memperbaharui basis data link-state mereka. Namun kekurangan dari algoritma ini

terdapat pada penggunaan sumber daya untuk menyimpan basis data link-state.

2.2.2.4.2 Operasi SPF

Subbab ini menunjukkan contoh bagaimana algoritma SPF beroperasi dalam graf

berarah G = (N, L) dengan node s sebagai node reference yang berada dalam

himpunan N dimana:

N = himpunan node

L = himpunan hubungan antar node (arc)

d(i, j) = jarak antara node i dengan j dengan d(i,j) = tak terhingga jika tidak

ada hubungan langsung antara i dan j.

P = himpunan node yang jalur terpendek dari node s sudah dihitung.

L(n) = biaya atau cost terrendah dari s ke n saat ini.

Algoritma ini menentukan jalur terdekat dari node reference s ke seluruh node lain

dalam graf. Secara umum, terdapat tiga langkah utama dalam algoritma ini, yakni

:

II-13

1. Inisialisasi

Langkah pertama merupakan fase insialisasi. Karena algoritma ini bersifat iteratif,

setiap iterasi ditandai dengan pertambahan nilai i. pada fase insialisasi ini i diberi nilai

0. Komputasi dilakukan relatif terhadap node reference S. tiga list yang berbeda

digunakan dalam pengoperasian algoritma ini.

- Unknown (U), himpunan node yang belum diproses.

- Tentative (T), himpunan node yang sedang diproses.

- Paths (P), himpunan node yang jalur terpendeknya sudah selesai dihitung.

Pada inisialisasi (i=0), node reference s dimasukkan dalam list P sehingga P0 = {s}.

Node sisanya dimasukkan dalam list U. biaya dari s ke dirinya sendiri, L(s) adalah 0.

2. Pemilihan node berikutnya

Pada langkah kedua, algoritma akan menentukan node terdekat berikutnya ke node s

dari list T, mencatat biaya dan hop selanjutnya dan kemudian memasukkan node

tersebut ke himpunan P. sebelum itu, hanya node yang terhubung langsung ke s yang

dipindahkan dari list U ke list T. node dengan biaya terrendah dimasukkan ke P.

ketika suatu node dimasukkan ke P, seluruh node yang terhubung langsung dengan

node tersebut dimasukkan kedalam T untuk dihitung juga (jika mereka belum masuk

ke T).

3. Update jalur terpendek

Dalam langkah terakhir, biaya terrendah dari s ke setiap node dalam list T

diperbaharui relatif terhadap node yang baru saja dimasukkan ke dalam list P. biaya

terrendah yang sudah dicatat hanya diganti jika biaya yang dihasilkan dari node

terbaru di list P lebih rendah.

Kemudian algoritma melakukan iterasi selanjutnya dengan kembali ke langkah kedua

lalu langkah ketiga sampai semua node dipindahkan ke dalam list P. jumlah iterasi

yang dilakukan adalah sebanyak jumlah node.

2.3 IS-IS Routing Protocol

Berdasarkan gambar 2.1 dan penjelasan mengenai network layer pada subcbab 2.1,

bisa kita ketahui bahwa dalam network layer terdapat protokol routing. Protokol

routing di dalam ATN ini mendukung komunikasi data untuk tipe CLNP terutama

dalam masalah routing. Ada tiga jenis protokol routing dasar didalam ATN yang

II-14

memungkinkan sistem yang bertetangga untuk melakukan pertukaran informasi. Tiga

jenis routing protokol itu adalah:

- End System to Intermediate System (ES-IS) Routing Protocol disebut juga

sebagai Routing Exchange Protocol, diatur dalam ISO 9542. Protokol ini

digunakan untuk pertukaran informasi routing antara ES dengan router (IS).

- Intermediate System to Intermediate System (IS-IS) Routing Protocol disebut

juga Intra-Domain Routeing Exchange Protocol, diatur dalam ISO 10589.

Protokol ini digunakan untuk melakukan pertukaran informasi antara router

yang terhubung dalam satu routing domain.

- Inter-Domain Routing Protocol (IDRP), diatur dalam ISO 10747. Protokol ini

digunakan untuk pertukaran informasi antara router yang terhubung dalam

routing domain yang berbeda.

Seperti telah disebutkan sebelumnya, IS-IS diatur dalam ISO 10589. Standarisasi ini

ditujukan untuk mendukung routing domain yang besar yang terdiri dari kombinasi

berbagai tipe subnetwork atau media transfer, termasuk diantaranya point-to-point,

multipoint, X.25 subnetwork dan broadcast subnetwork. Oleh karena itu, intra-

domain routing diorganisasikan dengan pendekatan hierarkis seperti terdapat pada

gambar 2.5.

Gambar 2.5 Hierarki Jaringan dalam satu domain

II-15

Seperti ditunjukkan pada gambar 2.5 diatas, suatu domain terbagi menjadi beberapa

area yang pada contoh diatas terbagi menjadi tiga area yakni area 47, area 12 dan area

11. Sebuah sistem menempati tepat satu area. Routing yang dilakukan dalam satu

area disebut dengan Level 1 routing. Routing yang dilakukan antara dua area berbeda

disebut sebagai Level 2 routing[ISO02].

Contoh kasus untuk menunjukkan perbedaan keduanya adalah, jika suatu PDU

ditujukan kepada area yang berbeda, Level 1 IS meneruskan PDU tersebut ke Level 2

IS terdekat. Kemudian PDU itu akan dipindahkan ke area yang dituju melalui level 2

routeing sampai berada di area yang tepat. Setelah berada di area yang tepat, PDU itu

diteruskan ke sistem tujuannya dengan Level 1 routing.

2.3.1 IS-IS Routing Protocol dalam ATN

Dalam ATN, IS-IS Routing Protocol (selanjutnya akan disebut dengan IS-IS)

merupakan protokol yang berada pada network layer dan mengatur hubungan antara

IS yang berada dalam satu routing domain. Untuk memberikan ilustrasi yang lebih

jelas, gambar 2.6 menggambarkan posisi seluruh routing protokol dalam ATN. Pada

gambar 2.6, IS-IS ditunjukkan oleh garis putus2 kecil dan garis tebal, yang pada

legendanya disebut sebagai Level 1 IS-IS routeing dan Level 2 IS-IS routeing.

Gambar 2.6 Posisi IS-IS pada ATN

II-16

2.3.2 Tipe Sistem

Ada beberapa system yang didukung dalam protokol ini, yaitu:

- End Systems: sistem ini mengirimkan PDU ke sistem lain dan menerima PDU

dari sistem lain. Sistem ini juga merupakan induk dari aplikasi-aplikasi

didalam ATN dan mengimplementasikan seluruh layer dalam ATN.

- Level 1 Intermediate Systems: Sistem ini mengirimkan dan menerima PDU

dari sistem lain kemudian meneruskan (relay) PDU-PDU tersebut ke sistem

yang dituju. Sistem ini melakukan fungsi routing secara langsung untuk PDU

yang memiliki tujuan didalam area sendiri dan meneruskan PDU ke level 2

Intermediate System jika tujuannya berada di area lain.

- Level 2 Intermediate Systems: sistem ini bertindak seperti level 1 IS namun

memiliki fungsi tambahan untuk bertindak sebagai sebuah sistem dalam

subdomain yang berisi beberapa level 2 IS. Sistem ini melakukan fungsi

routing didalam areanya sendiri dan juga untuk routing domain lain.

Selain ketiga jenis sistem diatas, terdapat juga satu jenis node lain yakni pseudonode

yang dibuat untuk merepresentasikan jaringan pada broadcast subnetwork.

Gambar 2.7 Penggunaan pseoudonode untuk mewakili LAN

Untuk menunjang fungsi – fungsi yang harus dilakukan pseudonode tersebut, salah

satu IS diberi tugas tambahan seperti meng-generate Link State PDU. IS ini disebut

sebagai designated IS. Gambar 2.6 menunjukkan ilustrasi pseudonode.

2.3.3 Tipe Subnetwork

Ada dua jenis subnetwork yang didukung pada protokol IS-IS ini, yakni broadcast

subnetwork dan general topology subnetwork.

2.3.3.1 Broadcast subnetworks

Sebuah subnetwork yang mendukung network entity, baik end sistem dan

intermediate sistem dalam jumlah yang tidak dibatasi. Subnetwork ini memiliki

II-17

kemampuan untuk melakukan pengalamatan terhadap sebuah kelompok dari sistem

yang terhubung (attached) satu sama lain dengan menggunakan sebuah NPDU.

Contoh dari subnetwork ini adalah LAN (ISO 8802-3).

2.3.3.2 General topology subnetworks

Subnetwork yang mendukung jumlah network entity yang tidak dibatasi juga, namun

tidak mendukung fasilitas pengiriman dengan banyak tujuan seperti pada broadcast

subnetwork.

Ada beberapa tipe dari general topology subnetwork:

1) Multipoint link: link ini merupakan link yang tercipta antara dua atau lebih

dengan salah satu menjadi primary system dan sisanya merupakan

secondary/slave system. Primary sistem mampu untuk melakukan komunikasi

langsung dengan secondary system yang manapun namun secondary system -

secondary system tidak dapat berkomunikasi secara langsung diantara

mereka.

2) Permanent point-to-point link: ini merupakan link yang tetap tersambung

sepanjang waktu (kecuali dimatikan atau rusak).

3) Dynamically established data link (DED): ini merupakan link yang melalui

fasilitas connection oriented seperti jaringan X.25, X.21, ISDN, atau PSTN.

2.3.4 Sistem Penamaan dan Pengalamatan

Sistem penamaan dan pengalamatan yang digunakan pada ATN mengacu pada model

referensi OSI (ISO 7498-3). Prinsip ini digunakan karena mendukung identifikasi

objek informasi dan standarisasi pengalamatan global yang bersifat unik dan tidak

ambigu[DOC97]

Konsep nama (name) dan alamat (address) pada dasarnya bisa dibedakan atas

tujuannya. Nama digunakan untuk mengidentifikasi sebuah objek, sedangkan alamat

digunakan untuk menentukan lokasi objek tersebut. Berdasarkan tujuannya untuk

mengidentifikasi objek, nama biasanya memiliki arti dan oleh karena itu biasa

diekspresikan dalam bentuk mnemonik. Sementara alamat diekspresikan dengan

bentuk numerik agar memudahkan pemrosesan oleh mesin. Kemudian, untuk

memastikan bahwa nama dan alamat ini tidak ambigu, mereka harus didaftarkan oleh

II-18

otoritas pendaftaran dilingkungan dimana mereka akan digunakan. untuk ATN,

otoritas yang berhak menentukan penamaan dan pengalamatan ini adalah ICAO.

Berdasarkan ISO 7489-3, nama dan alamat diorganisasikan dalam bentuk struktur

hierarki pohon dengan tujuan untuk mengelola jaringan yang besar dan kompleks.

Oleh karena itu, Naming/addressing domain bisa didekomposisi menjadi subset yang

disebut dengan naming/addressing sub-domain. Puncak dari struktur hierarki ini

adalah domain OSI global.

Sistem pengalamatan yang digunakan dalam IS – IS intra-domain routing protocol

mengacu pada OSI Network Service Access Point Addresses yang dideskripsikan pada

ISO 8348. Secara umum, sistem pengalamatan ini adalah sebagaimana yang

diilustrasikan pada Gambar 2.8.

Gambar 2.8 Sistem Penamaan dan Pengalamatan menurut ISO 8348

Sistem pengalamatan yang digunakan untuk mengakses layer disebut dengan access

point. Jadi, secara berturut – turut berdasarkan layer yang ada, sistem pengalamatan

yang dimiliki oleh ATN adalah: Presentation Service Access Point (PSAP) Address,

Session Service Access Point (SSAP) Address, Transport Service Access Point

(TSAP) Address, dan Network Service Access Point (NSAP) Address.

II-19

Alamat dari sebuah ES ATN akan berupa sebuah string panjang yang terdiri dari

beberapa oktet. Jika diilustrasikan, maka alamat yang mengimplementasikan tujuh

layer OSI tersebut akan terlihat seperti Gambar 2.9.

Gambar 2.9 Alamat Sebuah ES ATN

Berikut penjelasan dari gambar tersebut:

1. NSAP Address adalah sebuah alamat yang digunakan untuk menentukan

lokasi dari sebuah pengguna network service ATN. Nilai yang dimiliki oleh

NSAP harus unik dalam konteks seluruh ATN. NSAP address ini berupa

string dengan panjang 20 oktet yang terdiri dari dua bagian besar:

a. Initial Domain Part (IDP)

Bagian ini merupakan bagian yang tetap dari NSAP Address, alamat

prefiks ini menunjukkan bahwa jaringan ATN addressing domain

merupakan sub-domain dari Jaringan Global OSI Addressing domain.

Terdiri atas 3 oktet yang dibagi kedalam dua bagian, yakni:

i. AFI

Authority Format Identifier, terdiri dari satu oktet string dengan

nilai desimal 47. Nilai ini tetap dan ditentukan dalam ISO

8348.

ii. IDI

Initial Domain Identifier, terdiri dari dua oktet dengan nilai

desimal 00 27. Otoritas pengalamatan IDI diatur dalam

dokumen ISO dengan otoritas pendaftarannya pada British

Standards Institute (BSI).

II-20

b. Domain Specific Part (DSP)

DSP ini dibagi kedalam tujuh field alamat yang memungkinkan

alokasinya dilakukan dengan pendekatan hierarkis. Ketujuh bagian itu

adalah:

i. VER (Version)

Field version (VER) mengidentifikasikan jenis dari entitas

network yang menggunakan NSAP address tersebut. Terdiri

dari satu oktet, VER bisa memiliki empat macam nilai dalam

format heksadesimal. Nilai yang mungkin bisa dilihat di tabel

2.1 berikut.

Tabel 2.1 Nilai field VER

Nilai field VER Network Addressing Domain

[0000 0001] / 01 Fixed AINSC NSAP Address

[0100 0001] / 41 Mobile AINSC NSAP Address

[1000 0001] / 81 Fixed ATSC NSAP Address

[1100 0001] / c1 Mobile ATSC NSAP Address

ii. ADM (Administration)

Field ADM ini terdiri dari tiga oktet. ADM memiliki nilai

dalam heksadesimal dengan kisaran 00 00 00 sampai ff ff ff.

Nilai ADM mengindikasikan kode negara berdasarkan ISO,

atau identifier regional ICAO, atau kode designator

penerbangan IATA. Otoritas pengalamatan untuk field ADM

ini diatur dalam dokumen ICAO 9705. Sedangkan otoritas

pendaftaran untuk field ADM ada pada ICAO dan IATA.

iii. RDF (Reserved Field)

RDF merupakan reserved field yang terdiri dari satu oktet.

Nilai field RDF adalah 0 dan dipersiapkan sebagai field

II-21

cadangan bila terjadi amandemen terhadap format

pengalamatan pada ATN.

iv. ARS (Administrative Region Selector)

ARS terdiri dari tiga oktet dengan kisaran nilai antara 00 00 00

hingga ff ff ff dalam heksadesimal. Nilai ARS digunakan untuk

mengidentifikasi routing domain dari sistem yang

menggunakannya. Nilai ARS diatur dalam dokumen ICAO

9705 dan harus merepresentasikan subdomain dari field ADM.

v. LOC (Location)

LOC terdiri dari dua oktet dengan kisaran nilai antara 00 00

hingga ff ff dalam heksadesimal. Nilai LOC merepresentasikan

area routing dari sistem yang menggunakannya. Nilai LOC

juga diatur dalam dokumen ICAO 9705 dan menginduk pada

nilai ARS sebagai routing domain-nya.

vi. SYS

SYS terdiri dari enam oktet dengan kisaran nilai antara 00 00

00 00 00 00 hingga ff ff ff ff ff ff dalam heksadesimal. Nilai

SYS-lah yang merupakan nilai unik antara satu sistem dengan

sistem lainnya dalam satu area routing pada domain routing

yang sama.

vii. N-SEL

N-SEL terdiri dari satu oktet dengan kisaran nilai antara 00

hingga ff dalam heksadesimal. Nilai N-SEL dapat

merepresentasikan sebuah entitas jaringan (network entity) atau

sebuah pengguna layanan jaringan (network service user). Pada

NSAP, nilai N-SEL merepresentasikan pengguna network

service.

2. NET merupakan nama dari sebuah entitas network layer pada ATN. NET

memiliki struktur dan format yang sama persis dengan sebuah NSAP address.

Perbedaan antara NSAP dan NET hanya pada nilai N-SEL. Pada NET, nilai

N-SEL bernilai 00 yang merepresentasikan entitas network.

II-22

3. TSAP Address digunakan untuk mengidentifikasi dan menentukan lokasi dari

sebuah pengguna transport service (transport service user). TSAP terdiri dari

NSAP ditambahkan dengan T-SEL. T-SEL merupakan sebuah selektor

transport lokal yang terdiri dari satu atau dua oktet. T-SEL sendiri

mengidentifikasikan dan menentukan lokasi dari sebuah transport service

dalam konteksnya dengan NSAP tertentu dalam sebuah ATN. Nilai T-SEL

hanya berlaku dalam lingkup lokal dan tidak memerlukan registrasi global.

4. SSAP Address digunakan untuk mengidentifikasi dan menentukan lokasi dari

sebuah pengguna session service (session service user). SSAP terdiri dari

TSAP ditambahkan dengan S-SEL. S-SEL merupakan sebuah selektor session

lokal yang terdiri dari satu oktet. Nilai S-SEL hanya berlaku dalam lingkup

lokal dan tidak memerlukan registrasi global.

5. PSAP Address digunakan untuk mengidentifikasi dan menentukan lokasi dari

sebuah pengguna transport service (transport service user). PSAP terdiri dari

SSAP ditambahkan dengan P-SEL. P-SEL merupakan sebuah selektor

presentation lokal yang terdiri dari satu oktet. Nilai P-SEL hanya berlaku

dalam lingkup lokal dan tidak memerlukan registrasi global.

Dengan demikian, NSAP, TSAP, dan SSAP dari sebuah sistem tertentu dalam ATN

dapat diturunkan dari PSAP-nya dengan memotong selektor yang tidak diperlukan.

Sebaliknya, TSAP dan SSAP dapat pula dikonstruksi dari NSAP dengan

menambahkan nilai – nilai selektor lokal dalam sistem tersebut.

Selain itu, ada pula sistem pengalamatan untuk merujuk kepada subnetwork yang

berkomunikasi dengan sebuah network layer. Pengalamatan ini berupa Subnetwork

Point of Attachment (SNPA) Address. SNPA digunakan pada elemen – elemen

subnetwork dari ATN. Beberapa subnetwork yang mungkin digunakan pada ATN

diantaranya mencakup X25 Packet Switched Data Network (PSDN), VDL,

Aeronautical Mobile Satelite Service (AMSS) dan radar Mode S. SNPA

mengidentifikasikan dan menentukan lokasi dimana sebuah sistem berhubungan pada

sebuah subnetwork.

Kemudian berdasarkan ISO 10589, IS menginterpretasikan NSAP Address kedalam

tiga bagian: Area Address, System ID dan SEL. Interpretasi ini digunakan oleh IS

II-23

untuk melakukan routing. Area Address digunakan oleh Level 2 IS dan System ID

digunakan oleh Level 1 IS.

Gambar 2.10 Interpretasi NSAP Address oleh ISO 10589

2.3.5 Protocol Data Unit

Protokol Data Unit (PDU) merupakan paket data yang digunakan untuk melakukan

transfer informasi dalam ATN. Pada IS-IS ada tiga jenis PDU: Hello PDU, link-state

PDU, dan sequence number PDU. Hello PDU digunakan untuk membentuk adjacency

antara node-node yang bertetangga. Link state PDU digunakan untuk

mendistribusikan informasi routing. Sementara sequence number PDU digunakan

untuk mengontrol distribusi dari link-state PDU dan menyediakan mekanisme untuk

sinkronisasi basis data - basis data link-state yang berada dalam router-router dalam

routing domain. Ketiga kategori itu memiliki beberapa subkategori sebagai berikut:

Subkategori untuk Hello PDU:

- Level 1 LAN IS to IS Hello PDU

- Level 2 LAN IS to IS Hello PDU

- Point-to-Point IS to IS Hello PDU

Subkategori untuk Link State PDU:

- Level 1 Link State PDU

- Level 2 Link State PDU

Subkategori untuk Sequence Number PDU:

- Level 1 Complete Sequence Numbers PDU

- Level 2 Complete Sequence Numbers PDU

- Level 1 Partial Sequence Numbers PDU

II-24

- Level 2 Partial Sequence Numbers PDU

Pada tugas akhir ini, selain PDU yang digunakan untuk mengelola topologi jaringan

yang dijelaskan diatas, akan digunakan juga satu jenis PDU lain sebagai paket data

untuk pengujian algoritma yang coba diterapkan yang dijelaskan didalam ISO 8473.

Selain itu, dikarenakan fungsionalitas yang akan coba diterapkan hanya pada IS level

1 dan tidak menangani subnetwork dependant functions, maka seluruh PDU untuk

Level 2 dan Hello PDU tidak akan dijelaskan lebih lanjut.

2.3.5.1 Struktur Umum PDU

Secara umum, PDU terdiri dari header dan dan beberapa field yang berisi informasi

spesifik yang berhubungan dengan routing. Terdapat perbedaan struktur untuk tipe

PDU yang berbeda, namun delapan field pertama dalam header sama untuk seluruh

PDU. Sehingga struktur umum dari PDU yang digunakan dalam IS-IS dapat

ditunjukkan pada Gambar 2.11.

Gambar 2.11 Struktur Umum PDU untuk IS-IS

Berikut penjelasan dari masing-masing field:

Intradomain Routing Protocol Discriminator, ini merupakan Network

Layer Identifier yang di-assign untuk IS-IS yang diatur dalam ISO 9577.

Nilainya adalah 10000011 (binary), 0x83 (hexadecimal), atau 131 (decimal).

II-25

Length Indicator, berisi panjang dari header dalam besaran byte/octet dengan

nilai maksimal 254.

Version/Protocol ID Extension, bernilai 1

ID Length, mengindikasikan panjang dari field ID dari NSAP dan NET yang

digunakan dalam routing domain yang bersangkutan. Nilai yang mungkin

adalah:

o Integer antara 1 – 8 yang mengindikasikan panjang sesuai nilainya

o 0 mengindikasikan panjang 6 byte/octet

o 255 mengindikasikan panjang 0 byte/octet

PDU Type, berisi informasi mengenai tipe dari PDU, apakah hello PDU, link

state PDU atau sequence number PDU. Dari panjang keseluruhan 1 byte/octet,

field ini hanya menggunakan bit 1 sampai 5. Bit 6 sampai 8 merupakan bit

reserved yang bernilai kosong dan diabaikan pada penerimaan. Tabel 2.2

menunjukkan nilai PDU type untuk masing – masing tipe PDU.

Tabel 2.2 PDU Type

Protocol Data Unit PDU Type

Level 1 LAN IS to IS Hello PDU 15 / 01111

Level 2 LAN IS to IS Hello PDU 16 / 10000

Point-to-Point IS to IS Hello PDU 17 / 10001

Level 1 Link State PDU 18 / 10010

Level 2 Link State PDU 20 / 10100

Level 1 Complete Sequence Numbers PDU 24 / 11000

Level 2 Complete Sequence Numbers PDU 25 / 11001

Level 1 Partial Sequence Numbers PDU 26 / 11010

Level 2 Partial Sequence Numbers PDU 27 / 11011

Version, bernilai 1

Reserved, Bagian ini digunakan sebagai cadangan untuk perubahan terhadap

header protokol yang mungkin saja terjadi pada amandemen ISO 10589 di

masa depan. Dikirim sebagai nol dan diabaikan di sisi penerima.

Maximum Area Addresses, jumlah Area Address maksimum untuk IS

terkait. Nilai yang mungkin adalah 1 – 254 yang menunjukan jumlah area

II-26

yang bisa didukung. Namun khusus nilai 0 menunjukkan maksimum tiga

address per area.

Additional Header Fields, bagian ini merupakan bagian yang berbeda pada

tiap tipe PDU dan akan dijelaskan lebih lanjut pada subbab-subbab berikutnya.

Variable Length Fields, bagian ini terdiri dari tiga field yakni Code, Length

dan Value. Oleh karena itu, bagian ini juga disebut CLV (Code, Length Value)

atau option part. Field Code berisi nomor yang mengindikasikan jenis isi dari

Variable Length Fields, sementara field Length berisi panjang dan Value

merupakan isinya. Ada beberapa nilai yang mungkin untuk bagian ini dan

ditunjukkan dalam Tabel 2.3.

Tabel 2.3 Tipe Value untuk CLV

Tipe CLV (Code, Length, Value) Deskripsi

1 Area Addresses Area Address dari node asal.

2

Intermediate System

Neighbors

IS – IS tetangga (termasuk pseudonode)

dengan keterangan metric apa saja yang

didukung. Terdapat pada LSP

3End System Neighbors ES yang terhubung, dengan keterangan

metric apa saja yang didukung.

4

Partition Designated Level 2

Intermediate System

Level 2 IS yang menjadi jalur perbaikan

dengan virtual link dari sebuah area yang

terpartisi.

5 Prefix Neighbors Prefiks dari NSAP yang bisa dijangkau.

6Intermediate System

Neighbors

Mencatat 6 oktet MAC address dari IS

yang mengirimkan LAN Hello PDU.

7Intermediate System

Neighbors

IS dengan panjang SNPA yang

bervariasi.

8Padding Padding untuk Hello PDU sampai unit

transmisi maksimum.

9 LSP Entries Informasi link state.

10Authentication Information Informasi digunakan untuk melakukan

autentifikasi tempat PDU berasal.

II-27

2.3.5.2 Level 1 Link State PDU

Level 1 Links State PDU (LSP) dibuat oleh IS baik itu level 1 maupun level 2 yang

kemudian disebarkan keseluruh sistem dalam area tempat IS itu berada. Isi dari link

state PDU ini mengindikasikan status dari IS, ES maupun pseoudonode yang

bertetangga dengan IS tempat PDU ini berasal. Berikut adalah penjelasan dari bagian

Additional Addressing Fields untuk level 1 LSP:

a. PDU Length, panjang keseluruhan PDU.

b. Remaining Lifetime, jumlah waktu sebelum LSP dianggap kadaluarsa, dalam

satuan 500 ms.

c. LSP ID, system ID dari asal LSP. Terdiri dari tiga bagian, yakni Source ID,

Pseudonode ID dan LSP Number. Source ID merupakan System ID dari IS

sumber. Pseudonode ID menunjukkan apakah IS sumber merupakan

pseudonode atau bukan, angka 0 menunjukkan bahwa IS sumber bukan

pseudonode. LSP Number menunjukkan urutan fragment LSP (jika LSP

terlalu besar sehingga harus difragmentasi).

Gambar 2.12 Komposisi LSP ID

d. Sequence Number, sequence number dari PDU yang bersangkutan.

Parameter ini digunakan untuk mengontrol proses penyebaran LSP. Memiliki

panjang 4 oktet.

e. Checksum, checksum dari isi LSP dimulai dari LSP ID sampai dengan akhir.

Cata penghitungan checksum akan dijelaskan pada Bab Analisis dan

Perancangan bagian Update Process.

f. P/ATT/LSPDBOL/IS Type, ada beberapa parameter pada byte/octet ini,

yakni:

1. P (Partition), parameter ini terdapat pada bit 8 dan memberitahukan

apakah sumber dari LSP mendukung partisi atau tidak.

2. ATT (Attached), parameter ini terdapat pada bit 4 sampai 7.

Parameter ini berisi informasi mengenai metric mana yang digunakan

II-28

oleh IS. Bit 4 untuk default metric, bit 5 untuk delay metric, bit 6 untuk

expense metric dan bit 7 untuk error metric.

3. LSPDBOL (Link State PDU Database Overload), terdapat pada bit

3 dan mengindikasikan apakah terdapat overload basis data atau tidak.

0 jika tidak ada dan 1 jika ada.

4. IS Type, memberitahu jenis IS dari asal LSP, 1 (bit 1 diset) untuk

Level 1 IS dan 3 (bit 1 dan 2 diset) untuk level 2 IS.

Pada bagian CLV, PDU tipe ini mendukung untuk CLV tipe 1, 2, 3 dan 10. Secara

keseluruhan, struktur Level 1 Link State PDU dapat dilihat pada Gambar 2.13.

Gambar 2.13 Level 1 Link State PDU

2.3.5.3 Level 1 Complete Sequence Numbers PDU

Pada Level 1 Complete Sequence Numbers PDU (CSNP), isi dari Additional Header

Fields terdiri dari:


b. Source ID, parameter ini menunjukkan IS yang menciptakan CSNP. Pada

point-to-point link, parameter ini diisi dengan System ID dari kedua sisi link.

Pada broadcast link, parameter ini diisi dengan System ID dari Designated IS.

c. Start LSP ID, LSP ID dari LSP pertama yang berada dalam lingkup CSNP.

d. End LSP ID, LSP ID dari LSP terakhir yang berada dalam lingkup CSNP.

II-29

Pada bagian CLV, PDU tipe ini mendukung untuk CLV tipe 9 dan 10. Secara

keseluruhan, struktur Level 1 Complete Sequence Numbers PDU dapat dilihat pada

Gambar 2.14.

Gambar 2.14 Level 1 Complete Sequence Numbers PDU

2.3.5.4 Level 1 Partial Sequence Numbers PDU

Level 1 Partial Sequence Numbers PDU (PSNP) pada umunya tidak berisi seluruh

LSP dari source IS. PSNP merupakan pelengkap bagi CSNP pada proses sinkronisasi

basis data. PSNP memiliki dua fungsi utama, yakni:

IS menggunakan PSNP sebagai ACK atas penerimaan satu atau lebih LSP

pada point-to-point link.

IS meminta pengiriman LSP yang hilang menggunakan PSNP.

Pada Level 1 Partial Sequence Numbers PDU, isi dari Additional Header Fields

terdiri dari:


b. Source ID, parameter ini menunjukkan IS yang menciptakan CSNP. Pada

point-to-point link, parameter ini diisi dengan System ID dari kedua sisi link.

Pada broadcast link, parameter ini diisi dengan System ID dari Designated IS.

II-30

Pada bagian CLV, PDU tipe ini mendukung untuk CLV tipe 9 dan 10. Secara

keseluruhan, struktur Level 1 Partial Sequence Numbers PDU dapat dilihat pada

Gambar 2.15.

Gambar 2.15 Level 1 Partial Sequence Numbers PDU

2.3.5.5 ISO 8473 PDU

ISO 8473 PDU merupakan PDU yang akan digunakan untuk pengujian dari hasil

implementasi. Struktur dari ISO 8473 PDU (selanjutnya akan disebut sebagai data

PDU) dapat dilihat pada gambar 2.16 berikut.

Segmentation part dan option part tidak akan diimplementasikan karena merupakan

bagian yang bersifat opsional dan hanya digunakan sebagai paket data uji. Berikut

penjelasan masing-masing bagian:

Gambar 2.16 Struktur ISO 8473 PDU

II-31

2.3.5.5.1 Fixed Part

Berikut adalah penjelasan dari bagian – bagian di dalam fixed part:

Network layer protocol identifier, nilai dari field ini di set ke 10000001

(binary) atau 129 (decimal) untuk mengindikasikan network protokol yang

digunakan yakni CLNP.

Length Indicator, berisi panjang dari header dalam besaran byte/octet dengan

nilai maksimal 254.

Version/Protocol ID Extension, bernilai 1 untuk mengidentifikasi versi

standard pertama untuk protokol ini.

PDU lifetime, merepresentasikan jumlah waktu sebelum data PDU dianggap

kadaluarsa dalam satuan 500 ms.

Flags

o Segmentation permitted (SP), jika nilainya satu berarti segmentasi

diperbolehkan dan jika bernilai nol maka segmentasi tidak

diperbolehkan.

o More segment (MS), jika bernilai satu, artinya PDU ini bukan segmen

terakhir dan masih akan ada segmen lain yang nantinya harus

disambungkan. Jika bernilai nol, artinya segemen tersebut merupakan

segmen terakhir dari data PDU.

o Error report (E/R), Jika bernilai satu maka ketika PDU ini akan

dibuang Error Report harus dibuat sebagai notifikasi ke entitas network

asal. Jika nol maka notifikasi tidak perlu dibuat.

Type code, menunjukkan tipe PDU. Untuk Data PDU nilainya 11100.

Segment length, panjang dari header ditambah dengan data part.

Checksum, digunakan untuk mendeteksi error pada header. Jika nilainya nol,

maka nilai checksum diabaikan.

2.3.5.5.2 Address Part

Address part, yang masih termasuk kedalam bagian dari header PDU terdiri dari:

II-32

Destination address length indicator, field ini berisi panjang dari alamat

tujuan. Nilainya bisa bervariasi, tergantung dari pengkodean alamat pada

network protocol.

Destination address, field ini berisi alamat dari entitas network yang dituju

oleh PDU.

Source address length indicator, field ini berisi panjang dari alamat asal

PDU. nilainya juga bervariasi, seperti pada destination address length

indicator.

Source address, field ini berisi alamat dari entitas network tempat PDU

berasal.

2.3.5.5.3 Data Part

Data part merupakan bagian dimana data yang ingin dikirim oleh user disimpan.

Bagian ini memiliki panjang yang bervariasi bergantung dari besarnya data yang ingin

dikirim.

Dari ketiga bagian diatas, jika digabungkan, akan menghasilkan struktur PDU seperti

pada gambar 2.17.

Gambar 2.17 Struktur ISO 8473 PDU yang akan digunakan

II-33

2.3.6 Error Control

Dalam setiap jenis transmisi, diperlukan suatu fungsi error control untuk memastikan

paket data yang dikirim sampai dengan benar. Fungsi error control ini disebut juga

dengan fungsi checksum. Fungsi checksum yang digunakan didalam jaringan ATN ini

telah didefinisikan pada ISO 8473. Rumus yang digunakan adalah:

………(R 2.1)

………(R 2.2)

2.4 Linux

Dalam tugas akhir ini, protokol akan diimplementasikan sebagai modul yang dapat

digunakan oleh kernel linux. Sehingga dalam sub bab ini akan dijelaskan sekilas

tentang Linux.

Linux merupakan terminologi yang digunakan untuk mendeskripsikan kernel sistem

operasi yang dikembangkan oleh Linus Torvalds pada tahun 1991. Namun, seiring

berjalannya waktu terminologi Linux telah berkembang menjadi lebih dari sekedar

kernel, namun menjadi system operasi yang lengkap yang mencakup kernel sistem

operasi, program – program sistem (library, compiler), GUI, window manager,

lingkungan aplikasi (Gnome, KDE) dan aplikasi dari berbagai bidang (aplikasi

perkantoran, IDE, browser internet, game dan lain lain).

2.4.1 Struktur Kernel Linux

Kernel adalah suatu perangkat lunak yang menjadi bagian utama dari sebuah sistem

operasi. Tugas utama dari kernel adalah melayani berbagai program aplikasi untuk

mengakses perangkat keras secara aman.

Sebuah kernel Linux dapat dibagi kedalam lima

ini memiliki fungsionalitas yang berbeda satu sama lain dan dapat menaw

layanan tersebut kepada komponen lainnya.

source code kernel Linux dimana setiap bagian tersebut distrukturkan dalam sebuah

sub pohon sendiri. Kelima

jelas dipaparkan pada gambar 2.18

kelima komponen ini:

1. Process management

Merupakan komponen yang bertanggung jawab terhadap

proses didalam kernel termasuk

aktivitas lainnya. Scheduler

management. Sesuai namanya,

baik yang sedang aktif, menu

2. Memory management

Komponen memory management

memori sehingga tidak ada alokasi memori bagi suatu proses untuk diakses

oleh proses lainnya.

Gambar 2.18 Struktur Kernel Linux

Linux dapat dibagi kedalam lima bagian yang berbeda.

ini memiliki fungsionalitas yang berbeda satu sama lain dan dapat menaw

rsebut kepada komponen lainnya. Organisasi ini juga dapat dilihat pada

kernel Linux dimana setiap bagian tersebut distrukturkan dalam sebuah

Kelima bagian ini disebut sebagai komponen kernel

dipaparkan pada gambar 2.18 diatas. Berikut penjelasan secara singkat tentang

Process management

Merupakan komponen yang bertanggung jawab terhadap pengelolaan proses

proses didalam kernel termasuk pembuatan dan terminasi proses

Scheduler merupakan bagian utama dari komponen

Sesuai namanya, Scheduler bertugas menangani semua proses,

baik yang sedang aktif, menunggu, maupun yang diblok.

ment

memory management bertanggung jawab mengelola alokasi


oleh proses lainnya.

II-34

bagian yang berbeda. Kelima bagian

ini memiliki fungsionalitas yang berbeda satu sama lain dan dapat menawarkan

Organisasi ini juga dapat dilihat pada

kernel Linux dimana setiap bagian tersebut distrukturkan dalam sebuah

bagian ini disebut sebagai komponen kernel dan dengan

an secara singkat tentang

pengelolaan proses –

pembuatan dan terminasi proses – proses dan

merupakan bagian utama dari komponen process

bertugas menangani semua proses,

mengelola alokasi


II-35

3. File system

File system merupakan sebuah komponen yang memegang peran penting pada

Linux. Tidak hanya berfungsi memberi abstraksi terhadap data yang disimpan

pada device penyimpanan data seperti pada sistem operasi Windows, file

system pada Linux mengelola hampir seluruh sumber daya pada sistem operasi

tersebut. Driver bagi device merupakan contoh dari sekian banyak sumber

daya penting lain yang dapat dikelola melalui file system pada Linux.

4. Device drivers

Device drivers memberikan abstraksi terhadap perangkat keras yang

mendasari sebuah sistem operasi. Device drivers ini juga yang memberikan

akses terhadap perangkat keras.

5. Network

Dalam komponen inilah protokol ATN berjalan. Komponen network terdiri

dari dua bagian yakni hardware support dan software support. Hardware

support menyerupai device driver yakni driver namun khusus untuk

mendukung perangkat keras yang berhubungan dengan networking.

Sedangkan software support berupa protokol – protokol untuk jaringan seperti

protokol dari ISO 10589 (IS-IS), ISO 9542 (REP), dan ISO 8473 (CLNP).

2.4.2 Modul Kernel

Kernel linux menggunakan arsitektur kernel monolitik. Kernel monolitik menjalankan

keseluruhan fungsionalitas yang telah dijelaskan di sub bab sebelumnya didalam

dirinya. Pendekatan lainnya, yakni kernel dengan arsitektur microkernel, memiliki

cirri yang sangat berbeda. Pada mikrokernel, hanya fungsionalitas – fungsionalitas

tertentu yang dimasukkan sebagai bagian dari kernel. Fungsonalitas lainnya

diimplementasikan sebagai proses atau thread independen yang berjalan di luar kernel

sistem operasi.

Pendekatan monolitik memiliki kelebihan dan kekurangan. Kelebihannya adalah

kernel ini berjalan lebih efisiensi karena sumber daya bisa diakses langsung dari

kernel sehingga bisa meminimalisir operasi yang memakan biaya (baik resource

ataupun waktu) lebih besar seperti system call.

Kekurangan utama kernel tipe ini adalah source code dari sebuah kernel monolitik

II-36

dapat menjadi sangat besar dan kompleks karena tidak adanya antarmuka yang

didefinisikan di dalam kernel. Hal ini berdampak pada sulitnya pengembangan driver

baru. Untuk bisa memasukkan driver baru, codenya harus dimasukkan langsung

kedalam kernel dan kemudian kernel harus dikompilasi (compile) ulang agar driver

tersebut menjadi bagian dari kernel.

Meski demikian, kekurangan ini telah bisa ditangani dengan dikembangkannya

antarmuka untuk beberapa fungsional. Pengembangan antarmuka ini dilakukan sejak

dari kernel linux versi 2.0. antarmuka yang paling berguna untuk penambahan

fungsionalitas kernel linux adalah pengembangan antarmuka untuk modul. Antarmuka

ini memungkinkan kita untuk menambahkan fungsionalitas baru dalam bentuk modul

sehingga kernel tidak perlu dikompilasi ulang agar bisa menjalankan fungsionalitas

barunya. Tabel 2.5 berikut menjelaskan antarmuka yang terdapat pada kernel Linux

versi 2.0 keatas.

Dengan sistem modularisasi ini, fungsionalitas dapat ditambahkan kedalam kernel

pada saat runtime seolah – olah fungsionalitas tersebut sudah dimiliki kernel sejak

kernel mulai berjalan. Modul kernel dapat digunakan pada empat komponen dari

kernel yakni: device drivers, file systems, network protocols dan network drivers.

Tabel 2.4 Antarmuka pada Kernel Linux

Fungsionalitas Fungsi untuk Registrasi Dinamis

Character devices (un)register_chrdev( )

Block devices (un)register_blkdev( )

Binary formats (un)register_binfmt( )

File systems (un)register_filesystems( )

Serial interfaces (un)register_serial( )

Network adapters (un)register_netdev( )

Layer-3 protocols dev_add_pack ( )

dev_remove_pack ( )

Console drivers tty_(un)register_driver( )

Symbol tables (un)register_symtab( )

Modules init_module ( )

remove_module ( )

2.4.3 Implementasi Arsitektur

Arsitektur network pada Linux menggunakan model

Dengan model ini, sistem komunikasi dikembangkan sebagai

berlapis dimana setiap lapisan memiliki tugas spesifik dan mengerjakan tugas tersebut

dalam bentuk pemberian layanan. Gambar 2.

based communication.

Mengacu pada gambar 2.19

yang sama pada mesin yang berbeda diatur melalui seperangkat aturan yang

ditentukan sebelumnya. Aturan

Seperangkat fungsi juga diatur untuk memberikan keterhubungan antara tiap l

dalam satu mesin. Fungsi

Model ISO/OSI dan TCP/IP menggunakan arsitektur

.

Gambar

Dengan demikian, setiap data dalam sebuah

modifikasi baik secara horizontal pada suatu lapisan maupun secara vertikal antara

satu lapisan dengan lapisan lainnya. Abstraksi proses i

2.20.

Implementasi Arsitektur Network pada Linux

Arsitektur network pada Linux menggunakan model layer-based communication

Dengan model ini, sistem komunikasi dikembangkan sebagai sebuah arsitektur


dalam bentuk pemberian layanan. Gambar 2.18 menunjukkan sebuah model

2.19, komunikasi antara dua instansiasi dari lapisan


ditentukan sebelumnya. Aturan – aturan ini disebut sebagai protocol

Seperangkat fungsi juga diatur untuk memberikan keterhubungan antara tiap l

dalam satu mesin. Fungsi – fungsi ini diberikan dalam bentuk service

Model ISO/OSI dan TCP/IP menggunakan arsitektur layer-based communication

Gambar 2.19. Model Layer-Based Communication

Dengan demikian, setiap data dalam sebuah layer-based communication


satu lapisan dengan lapisan lainnya. Abstraksi proses ini dapat dilihat pada

II-37

based communication.

sebuah arsitektur


menunjukkan sebuah model layer-

iasi dari lapisan – lapisan


protocol (protokol).

Seperangkat fungsi juga diatur untuk memberikan keterhubungan antara tiap lapisan

service (layanan).

based communication ini.

based communication mendapatkan


i dapat dilihat pada Gambar

II-38

Gambar 2.20. Unit Data dalam Komunikasi Vertikal dan Horizontal

1

2 Berikut adalah penjelasan dari gambar diatas:

1. Protocol Data Unit (PDU) merupakan pesan yang dipertukarkan antara dua

instansiasi lapisan untuk mengkoordinasikan perilaku kedua instasiasi

tersebut. PDU terdiri dari dua elemen yakni:

a. Protocol Control Information (PCI)

Mengandung informasi kontrol yang digunakan untuk mengkoordinir

dua instansiasi protokol. Disebut juga sebagai header paket.

b. Service Data Unit (SDU)

SDU mengandung informasi payload yang harus ditransmisikan atas

perintah lapisan yang berada lebih tinggi daripada lapisan protokol

yang sedang bekerja. SDU pada lapisan N terdiri dari SDU pada

lapisan N+1 ditambah dengan PCI pada lapisan N+1, dengan kata lain

SDU pada lapisan N adalah PDU dari lapisan N+1.

2. Interface Control Information (ICI)

ICI dibuat oleh sebuah instansiasi pada layer N dan kemudian diteruskan ke

lapisan yang lebih bawah (N-1). Informasi pada ICI dibutuhkan oleh layanan

rendering pada layer N-1.

3. Interface Data Unit (IDU)

IDU merupakan gabungan dari PDU dan ICI pada sebuah lapisan N. IDU

kemudian diberikan kepada lapisan N

membentuk basis bagi komunikasi horizontal.

2.4.4 Socket Buffer

Salah satu tugas terpenting dari sub

untuk memproses paket data sesuai dengan protokol yang digunakan.

[WEH04], dalam merancang

memfasilitasi berbagai protokol

Salah satu alasan utama mengapa implementasi jaringan didalam Linux sangat

fleksibel adalah arsitektur dari

dengan socket buffer. Socket buffer

jaringan dalam Linux ini

diproses didalam kernel baik itu paket yang diterima maupun paket yang dikirim.

2.4.4.1 Struktur Socket Buffer

Socket buffer terdiri dari dua bagian

dimana paket data disimpan dan

yang dibutuhkan oleh kernel untuk memproses

struktur sebuah socket buffer

kemudian diberikan kepada lapisan N-1 pada layanan akses poin dan

membentuk basis bagi komunikasi horizontal.

Salah satu tugas terpenting dari sub sistem network dalam suatu sistem operasi adalah

untuk memproses paket data sesuai dengan protokol yang digunakan.

[WEH04], dalam merancang sistem yang seperti ini, fleksibilitas

memfasilitasi berbagai protokol memerankan peranan yang sangat penting.

utama mengapa implementasi jaringan didalam Linux sangat

fleksibel adalah arsitektur dari buffer yang mengelola paket jaringan yang disebut

Socket buffer yang merupakan struktur utama dari implementasi

jaringan dalam Linux ini merepresentasikan sebuah paket selama paket tersebut


Socket Buffer

terdiri dari dua bagian, yakni packet data yang merupaka

disimpan dan management data yang merupakan

yang dibutuhkan oleh kernel untuk memproses paket data. Gambar 2.21

socket buffer.

Gambar 2.21 Stuktur Socket Buffer

II-39

1 pada layanan akses poin dan

istem operasi adalah

untuk memproses paket data sesuai dengan protokol yang digunakan. Menurut

sistem yang seperti ini, fleksibilitas sistem untuk

an peranan yang sangat penting.

utama mengapa implementasi jaringan didalam Linux sangat

yang mengelola paket jaringan yang disebut

yang merupakan struktur utama dari implementasi

merepresentasikan sebuah paket selama paket tersebut


merupakan lokasi

yang merupakan data tambahan

Gambar 2.21 menunjukkan

II-40

Berikut penjelasan beberapa parameter penting dari socket buffer:

1. Parameter next dan prev digunakan untuk menyambungkan socket buffer

dalam bentuk antrian.

2. Parameter list menunjuk ke antrian dimana socket buffer berada. Bernilai null

jika buffer tidak berada dalam antrian

3. Parameter sk menunjuk ke socket yang menciptakan paket terkait. Pada

perangkat lunak di dalam router, parameter ini seharusnya mengacu kepada

network adapter driver.

4. Parameter stamp menunjukkan waktu tiba paket ke dalam sistem Linux.

5. Parameter dev dan rx_dev menunjuk ke network device, dev menyatakan

network device tempat socket buffer sedang bekerja. Ketika keputusan ruoting

sudah diambil, dev akan menunjuk ke network adapter yang akan digunakan

untuk meninggalkan komputer. Selama output adapter belum diketahui, dev akan

menunjuk ke input adapter dan rx_dev selalu menunjuk ke notwork device yang

menerima paket.

6. Parameter h, nh, dan mac merepresentasikan layer-layer dalam jaringan. h

menunjuk ke paket header untuk transport layer, nh untuk network layer dan mac

untuk MAC layer.

7. Parameter cloned mengindikasikan apakah suatu struktur socket buffer sebuah

klon atau bukan. Perbedaan antara hasil klon dengan bukan terdapat pada bagian

paket data. Pada struktur socket buffer hasil klon, paket data menunjuk ke alokasi

memori yang sama dengan paket data dari socket buffer sumber klon sementara

dalam struktur socket buffer hasil operasi salin memiliki alokasi memori tersendiri

untuk paket datanya.

8. Parameter pkt_type menunjukkan tipe dari paket, di antaranya:

- PACKET_HOST,merupakan paket untuk localhost.

- PACKET_BROADCAST, merupakan paket broadcast.

- PACKET_MULTICAST, merupakan paket multicast.

- PACKET_OTHERHOST, merupakan paket untuk host lain.

- PACKET_OUTGOING, merupakan paket yang meninggalkan host.

- PACKET_LOOPBACK, merupakan paket untuk diri sendiri.

II-41

9. Parameter len menunjukkan panjang dari paket data yang direpresentasikan

oleh socket buffer.

10. Parameter data dan tail menunjuk ke awal dan akhir dari paket data yang

valid saat itu. Sedangkan head dan end menunjuk ke awal dan akhir lokasi

yang bisa digunakan untuk menyimpan paket data dalam struktur ini.

Parameter - parameter lain tidak dijelaskan merupakan parameter yang tidak terlalu

signifikan. Lebih jelas mengenai operasi-operasi pada socket buffer, dipaparkan pada

lampiran A.

BAB 2 DASAR TEORI -...

Documents

Transcript of BAB 2 DASAR TEORI -...