6  

  

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1 Pengertian Jaringan Komputer

Jaringan komputer adalah sekumpulan komputer yang saling

berhubungan dengan menggunakan suatu protokol komunikasi sehingga antara

satu komputer dengan komputer yang lain dapat berbagi data atau berbagi

sumber daya (sharing resources).

Manfaat yang didapat dari jaringan komputer ialah :

1. Berbagi sumber daya

Jaringan komputer memungkinkan komputer-komputer dalam satu

jaringan untuk saling berbagi sumber daya.

2. Media Komunikasi

Jaringan komputer memungkinkan terjadinya komunikasi antar

pengguna, baik untuk teleconference maupun untuk mengirim pesan atau

informasi yang penting lainnya.

3. Integrasi Data

Jaringan komputer dapat mencegah ketergantungan pada komputer pusat

karena setiap proses data tidak harus dilakukan pada satu komputer saja,

melainkan dapat didistribusikan ke tempat lainnya. Oleh sebab inilah maka

dapat terbentuk data yang terintegrasi yang memudahkan pemakai untuk

memperoleh dan mengolah informasi setiap saat.

7  

4. Keamanan Data

Sistem jaringan komputer dapat memberikan perlindungan terhadap data

karena dapat mengatur pemberian hak akses kepada para pemakai, serta

teknik perlindungan terhadap sumber data sehingga data mendapatkan

perlindungan.

2.1.1 Konsep Network Models

Pada saat pertama kali munculnya jaringan komputer,

kebanyakan komputer hanya dapat berkomunikasi dengan komputer

yang dibuat oleh perusahaan yang sama. Pada akhir tahun 1970,

International Organization for Standarization (IOS) membuat model

referensi Open System Interconnection (OSI) sebagai solusi untuk

mengatasi masalah kompabilitas tersebut.

2.1.2 Konsep Layer dan Protokol Jaringan

Konsep layer digunakan untuk menjelaskan bagaimana

komputer berkomunikasi satu sama lain. Konsep layer menjelaskan

bagaimana jaringan komputer mendistribusikan informasi dari sumber

ke tujuan. Ketika komputer mengirimkan informasi melalui jaringan,

semua komunikasi diatur di sumber dan kemudian dikirim ke tempat

tujuan.

8  

Berikut ini menggambarkan aliran data dikirim dari sumber ke

tujuan :

Gambar 2.1 Gambar Aliran Data Dikirim dari Sumber ke Tujuan

Informasi yang ada dalam jaringan secara umum disebut sebagai

data atau paket. Sebuah paket secara logika merupakan sekumpulan

unit informasi yang bergerak di antara sistem komputer. Setiap kali

data melewati layer, informasi ditambahkan dari setiap layer pengirim

sampai layer penerima pada komputer tujuan.

Protokol jaringan adalah suatu standar yang harus saling

dimengerti oleh komputer agar dapat saling berkomunikasi. Model yang

umum di gunakan dalam protokol jaringan adalah Open System

Interconnection (OSI) layer dan Transmission Control Protocol/Internet

Protocol (TCP/IP).

2.1.3 Model Open System Interconnection (OSI) Layer

Pada awal tahun 1980an terjadi peningkatan pesat jumlah

dan ukuran jaringan komputer. Setelah terjadi peningkatan dan

perkembangan jaringan tersebut, disadari akan sulit sekali berkomunikasi

dalam jaringan dengan bahasa yang berbeda karena alat-alat jaringan

9  

komputer yang dikembangkan tidak memiliki standarisasi yang sama,

sehingga alat-alat jaringan mengalami masalah dalam berkomunikasi

antar alat jaringan karena memiliki standar yang berbeda.

Untuk mengatasi masalah komunikasi ini, maka International

Organization for Standardization (ISO) mengembangkan model jaringan

seperti Digital Equipment Corporation net (DECnet), System Network

Architecture(SNA), dan TCP/IP untuk menetapkan standarisasi yang

dapat diimplementasikan ke semua jaringan. Dengan model yang

dikembangkan oleh ISO, perusahaan dapat membuat jaringan yang

sesuai dengan standarisasi sehingga mampu berkomunikasi dengan

alat jaringan yang berbeda.

Open System Interconnection (OSI) yang dikeluarkan tahun

1984 merupakan model jaringan yang dibuat oleh ISO. OSI

menyediakan standarisasi yang dapat digunakan oleh perusahaan untuk

menjamin kesamaan kinerja dengan teknologi jaringan lainnya.

Keuntungan dari model OSI layer adalah :

1. Mengurangi kerumitan.

2. Standarisasi interface.

3. Mempermudah perancangan secara modular.

4. Menjamin interoperabilitas teknologi yang berbeda.

5. Perkembangan yang sangat cepat.

6. Mempermudah pembelajaran dan pengajaran.

10  

OSI merupakan sebuah framework yang digunakan untuk

menjelaskan bagaimana informasi berjalan dalam jaringan. Model OSI

menjelaskan bagaimana paket berjalan melalui berbagai macam layer

mulai dari hardware dalam sebuah jaringan, bahkan bila pengirim dan

penerima memiliki tipe media jaringan yang berbeda.

Model referensi OSI memiliki tujuh layer dengan fungsinya

masing-masing. Sebuah data yang melewati layer OSI akan melalui

tujuh layer secara berurutan tergantung dari arah data tersebut. Ketujuh

layer OSI tersebut ialah :

1. Application

Layer ini menyediakan jasa untuk aplikasi pengguna dan

bertanggung jawab atas pertukaran informasi antara program

komputer, seperti program e-mail, dan service lain yang berjalan di

jaringan, seperti server, printer atau aplikasi komputer lainnya.

2. Presentation

Layer ini bertanggung jawab bagaimana data dikonversi dan

diformat untuk transfer data. Contoh konversi format text ASCII

untuk dokumen, .gif dan JPG untuk gambar. Layer ini membentuk

kode, translasi data, enkripsi dan konversi.

3. Session

Layer ini menentukan bagaimana dua terminal menjaga,

memelihara dan mengatur koneksi serta bagaimana mereka saling

berhubungan satu sama lain.

11  

4. Transport

Layer ini bertanggung jawab untuk membagi data menjadi

segmen, menjaga koneksi logika “end-to-end” antar terminal, dan

menyediakan penanganan error (error handling).

5. Network

Layer ini bertanggung jawab untuk menentukan alamat jaringan,

menentukan rute yang harus diambil selama perjalanan, dan menjaga

antrian trafik di jaringan. Data pada layer ini berbentuk paket.

6. Data Link

Layer ini menyediakan link untuk data dan memaketkannya

menjadi frame yang berhubungan dengan hardware, kemudian

diangkut melalui media komunikasi dengan kartu jaringan serta

mengatur komunikasi layer physical antara sistem koneksi dan

penanganan error.

7. Physical

Layer ini bertanggung jawab atas proses konversi data menjadi bit

kemudian mentransfernya melalui media seperti kabel dan menjaga

koneksi fisik antar sistem.

12  

Gambar 2.2 Gambaran Model OSI Layer

2.1.3 Model Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP)

Layer

Model TCP/IP dikembangkan oleh ARPANET. ARPANET

(Advanced Research Project Agency Network) adalah jaringan komputer

yang dibuat oleh ARPA (Advanced Research Project Agency) dari

Departemen Pertahanan Amerika Serikat pada tahun 1969. ARPANET

difungsikan sebagai sarana percobaan teknologi jaringan komputer

13  

terbaru pada zamannya, seperti teknologi packet switching dan menjadi

permulaan berdirinya Internet yang ada sekarang.

Saat ini TCP/IP digunakan sebagai sebuah protokol standar untuk

menghubungkan komputer dan jaringan untuk membentuk sebuah

jaringan yang luas (WAN). TCP/IP merupakan sebuah standar jaringan

terbuka yang bersifat independent terhadap mekanisme transport jaringan

fisik yang digunakan, sehingga dapat digunakan di mana saja. Protokol

ini menggunakan skema pengalamatan yang sederhana yang disebut

sebagai alamat IP (IP Address) yang memungkinkan beberapa ratus juta

komputer untuk dapat saling berhubungan satu sama lain di internet.

Protokol ini juga bersifat routable yang berarti protokol ini cocok untuk

menghubungkan sistem-sistem berbeda (seperti Microsoft Windows dan

keluarga UNIX ) untuk membentuk jaringan yang heterogen.

Sebagai sebuah protocol, TCP/IP juga memiliki model

referensi sendiri yang terdiri dari empat layer, yaitu:

1. Application Layer

Layer ini berfungsi untuk menangani high-level protocol,

masalah representasi data, proses encoding dan dialog control

yang memungkinkan terjadinya komunikasi antar aplikasi jaringan.

Layer ini berisi spesifikasi protokol-protokol khusus yang

menangani aplikasi umum seperti Telnet, File Transfer Protocol

(FTP), Domain Name System (DNS), dan lain-lain.

14  

2. Transport Layer

Layer ini menyediakan layanan pengiriman dari sumber data

menuju ke tujuan dengan cara membuat logical connection antara

keduanya. Layer ini bertugas untuk memecah data dan

membangun kembali data yang diterima dari application layer ke

dalam aliran data yang sama antara sumber dan pengirim data.

Transport layer juga menangani masalah reliability, flow control dan

error correction. Layer ini terdiri dari dua protokol yaitu TCP dan

UDP.

• Transmission Control Protocol (TCP)

TCP adalah suatu protokol yang berada di lapisan transport

(baik itu dalam tujuh lapis model referensi OSI atau model

DARPA) yang berorientasi sambungan (connection-oriented) dan

dapat diandalkan (reliable).

• User Datagram Protocol (UDP)

UDP adalah protokol yang bersifat connectionless, dan

bersifat kebalikan dari TCP yang berorientasi connection. UDP

merujuk kepada paket data yang tidak menyediakan keterangan

mengenai alamat asalnya saat paket data tersebut diterima.

Protokol UDP ini cukup simpel sehingga untuk tujuan tertentu,

bisa membantu penyelesain tumpukan protokol TCP/IP.

15  

3. Internet Layer

Layer ini memiliki tugas utama untuk memilih jalur terbaik

yang akan dilewati oleh paket data dalam sebuah jaringan. Selain

itu, layer ini juga bertugas untuk melakukan packet switching

untuk mendukung tugas utama tersebut. Layer ini terdiri dari

Internet Protocol (IP), Internet Control Message Protocol (ICMP),

Address Resolution Protocol (ARP), dan Reverse Address

Resolution Protocol (RARP).

4. Network Access Layer

Layer ini bertugas untuk mengatur semua hal yang diperlukan

sebuah paket IP agar dapat dikirimkan melalui sebuah medium fisik

jaringan. Termasuk di dalamnya adalah teknologi LAN dan WAN.

Gambar 2.3 Gambaran Model TCP/IP Layer

16  

2.2 Internet Protocol (IP)

Internet Protocol adalah protokol lapisan jaringan (network layer dalam

OSI Reference Model) atau protokol lapisan internetwork (internetwork layer

dalam DARPA Reference Model) yang digunakan oleh protokol TCP/IP untuk

melakukan pengalamatan dan routing paket data antar host di jaringan komputer

berbasis TCP/IP. Versi IP yang banyak digunakan adalah IP versi 4 (IPv4).

2.2.1 Pengalamatan IP

Alamat IP terdiri dari 32 bit dimana dalam penulisannya IP

dibagi menjadi 4 bagian. Masing-masing bagian terdiri dari 8 bit

dan dibatasi dengan titik. Contoh: “192.10.101.3”. Pengalamatan IPv4

terdiri dari 2 bagian yaitu bagian network number dan host number.

Bit-bit network ditandai dengan angka binary 1 dan bit-bit host ditandai

dengan angka binary 0. Pembagian bit-bit network dan host ini

ditentukan dengan Subnet Mask.

Contoh: “192.10.101.3 / 255.255.255.0”, menyatakan bahwa

24 bit pertama adalah network dari Alamat IP dan sisanya 8 bit

merupakan bit-bit host bagi IP.

Pengalamatan IPv4 terdiri dari 5 kelas :

1. Kelas A

Kelas A merupakan kelas yang memiliki jumlah host number

yang terbanyak, karena hanya 8 bit pertama digunakan sebagai

17  

bit-bit network dan sisanya 24 bit digunakan sebagai bit-bit host.

Kelas ini biasa digunakan oleh perusahaan yang memiliki jaringan

dalam skala yang besar. Alamat IP pada kelas A dimulai dari 1.0.0.0

sampai dengan 126.255.255.255.

2. Kelas B

Kelas B memiliki 16 bit pertama sebagai bit-bit network dan 16

bit sisanya digunakan sebagai bit-bit host. Alamat IP kelas B

digunakan untuk jaringan dengan skala menengah. Alamat IP pada

kelas B berkisar antara 128.0.0.0 sampai dengan 192.167.255.255.

3. Kelas C

Kelas C memiliki 24 bit pertama sebagai bit-bit network dan 8 bit

sisanya digunakan sebagai bit-bit host. Kelas ini memiliki jumlah host

address yang paling sedikit dan digunakan untuk jaringan dengan

skala kecil. Alamat pada kelas C berkisar antara 192.168.0.0

sampai dengan 223.255.255.255.

4. Kelas D

Kelas D merupakan kelas khusus yang tidak dapat dipakai

oleh publik karena satu blok kelas ini khusus dipakai untuk

keperluan multicast. Multicast adalah jenis transmisi layaknya

broadcast, namun dalam skala yang lebih kecil.

18  

5. Kelas E

Kelas E adalah kelas IP yang tidak digunakan dan khusus

disimpan dengan tujuan sebagai kelas cadangan untuk keperluan di

masa mendatang.

2.2.2 Routing pada IP

Routing pada IP adalah suatu proses penentuan jalur untuk

melewatkan datagram IP dari alamat pengirim ke alamat tujuan. Alat

yang berfungsi melakukan routing IP disebut router. Proses routing

dilakukan pada setiap hop. Hop adalah perjalanan paket data dari satu

router atau host ke router atau host lainnya.

Proses routing ini menjadi sangat penting dalam jaringan Internet

yang menghubungkan berbagai jenis jaringan seperti LAN, MAN atau

WAN. Pada TCP/IP terdapat pula protokol routing yang bertugas

melakukan proses pemilihan jalur data dari pengirim ke tujuannya.

Protokol routing tersebut diantaranya: Routing Information Protocol

(RIP), Open Shortest Path Protocol (OSPF), Border Gateway Protocol

(BGP) dan lain-lain. Protokol-protokol routing tersebut dimasukkan

dalam dua kategori yang berbeda. RIP dan OSPF masuk dalam ketegori

Interior Gateway Protocol (IGP), sedang BGP berada dalam kategori

Exterior Gateway Protocol (EGP). IGP adalah protokol routing yang

menangani routing jaringan Internet pada sebuah autonomous system

sementara EGP menangani routing antar autonomous system.

Autonomous system (AS) secara umum didefinisikan sebagai jaringan

19  

internet yang berada dalam satu kendali administrasi dan teknis. Internet

merupakan kumpulan dari ribuan autonomous system.

2.3 Arsitektur MPLS

2.3.1 Jaringan MPLS

Multi Protocol Label Switching (MPLS) adalah arsitektur

jaringan yang didefinisikan oleh Internet Engineering Task Force

(IETF) untuk memadukan mekanisme label swapping di layer dua

dengan routing di layer tiga untuk mempercepat pengiriman paket.

Arsitektur MPLS dirancang guna memenuhi karakteristik-karakteristik

wajib dari sebuah jaringan kelas carrier (pembawa) berskala besar.

Jaringan MPLS menggunakan protokol routing layer tiga serta

protokol dan mekanisme transport layer dua yang bisa diperoleh secara

luas. IETF membentuk kelompok kerja MPLS pada tahun 1997 guna

mengembangkan metode umum yang telah distandarisasi. Tujuan dari

kelompok kerja MPLS ini adalah untuk menstandarisasikan protokol-

protokol yang menggunakan teknik pengiriman label swapping

(pertukaran label).

Penggunaan label swapping ini memiliki banyak keuntungan

antara lain dapat mengurangi banyaknya proses yang terjadi dalam

pengolahan paket data yang terjadi di IP router. Router switch

mengambil keputusannya sendiri tentang jalur mana yang akan

20  

diambil. MPLS juga memiliki kelebihan yang mampu memperkenalkan

kembali connection stack ke dalam dataflow IP.

Gambar 2.4 Arsitektur MPLS

Keunggulan teknologi MPLS ialah :

• MPLS memiliki efisiensi yang lebih baik, karena dalam MPLS,

routing jaringan akan ditangani dengan baik dan sederhana, sehingga

proses-proses pengiriman sebuah paket menjadi baik dan efisien.

• MPLS mengurangi banyaknya proses pengolahan yang terjadi di IP

router.

• MPLS menyediakan Quality of Service (QoS) dalam jaringan

backbone dan menghitung parameter QoS menggunakan teknik

Differentiated Services (DiffServ), sehingga setiap layanan paket

yang dikirimkan akan mendapat perlakuan yang berbeda sesuai

dengan skala prioritasnya.

21  

Komponen-komponen MPLS terdiri dari:

• Label Switched Path (LSP)

Merupakan jalur yang melalui satu atau serangkaian LSR dimana

paket diteruskan oleh label swapping dari satu MPLS node ke MPLS

node yang lain.

• Label Switching Router (LSR)

Merupakan router dalam MPLS yang berperan dalam menetapkan

LSP dengan menggunakan teknik label swapping dengan

kecepatan yang telah ditetapkan.

• MPLS Edge Node atau Label Edge Router (LER)

Merupakan router MPLS yang menghubungkan sebuah MPLS

domain dengan node yang berada di luar MPLS domain.

• MPLS Ingress Node

MPLS node yang mengatur trafik saat akan memasuki MPLS

domain.

• MPLS Egress Node

MPLS node yang mengatur trafik saat akan meninggalkan MPLS

domain.

• MPLS Label

Merupakan deretan bit informasi yang ditambahkan pada header

suatu paket data dalam MPLS. Label MPLS atau yang disebut juga

MPLS header ini terletak di antara header layer 2 dan header layer 3.

22  

• MPLS Node

Node yang menjalankan MPLS. MPLS node ini sebagai control

protocol yang akan meneruskan paket berdasarkan label. Dalam hal

ini MPLS node merupakan sebuah router.

• Forward Equivalance Class (FEC)

Merupakan representasi dari beberapa paket data yang

diklasifikasikan berdasarkan kebutuhan resource yang sama di dalam

proses pertukaran data.

• Label Distribution Path (LDP)

Merupakan protokol yang berfungsi untuk mendistribusikan

informasi yang ada pada label ke setiap LSR pada MPLS. Protokol ini

digunakan untuk memetakan FEC ke dalam label untuk selanjutnya

akan dipakai untuk menentukan LSP.

Jaringan MPLS terdiri atas sirkuit yang disebut label-switched

path (LSP), yang menghubungkan titik-titik yang disebut label-

switched router (LSR). LSR pertama dan terakhir disebut ingress dan

egress. Setiap LSR dikaitkan dengan sebuah forwarding equivalence

class (FEC), yang merupakan kumpulan paket yang menerima

perlakukan forwarding yang sama di sebuah LSR. FEC

diidentifikasikan dengan pemasangan label. Untuk membentuk LSP,

diperlukan suatu protokol untuk menentukan forwarding berdasarkan

23  

label pada paket. Label yang pendek dan berukuran tetap

mempercepat proses forwarding dan mempertinggi fleksibilitas

pemilihan path. Hasilnya adalah jaringan yang bersifat lebih connection

oriented.

2.3.2 Sistem Kerja MPLS

Jaringan MPLS terdiri dari rangkaian node-node yang bisa

melakukan switching dan routing berdasarkan label yang dipasang

pada setiap paket. Domain MPLS terdiri dari serangkaian node

MPLS yang saling berhubungan. Node-node ini disebut Label

Switched Router (LSR). Label-labelnya menentukan aliran paket

diantara kedua end point (titik akhir). Jalur khusus melalui jaringan

LSR untuk setiap alirannya yang disebut Forwarding Equivalence

Class (FEC) telah ditentukan. MPLS adalah teknologi yang

connection oriented. Setiap FEC memiliki karakterisasi lalu lintasnya

yang menentukan persyaratan QoS untuk aliran tersebut. Karena LSR

mengirim paket yang berdasarkan pada nilai labelnya, maka proses

pengirimannya lebih sederhana dari pada dengan router IP.

24  

Gambaran Cara kerja MPLS:

Gambar 2.5 Cara kerja MPLS

Sebelum paket dikirim, untuk paket-paket dalam FEC tertentu

harus ditentukan terlebih dahulu jalurnya melalui jaringan yang disebut

Label Switched Path (LSP). Selain itu yang harus ditentukan pula

adalah parameter QoS-nya. Parameter QoS menentukan seberapa

banyak sumber daya yang diberikan kepada jalur tersebut dan apa

kebijakan queuing (mengantri) dan discard (membuang) pada setiap

LSR untuk FEC-nya tadi. Untuk melakukan hal di atas itu dibutuhkan

protokol gateway interior seperti OSPF untuk informasi routing dan

reachability. Setiap paket dalam FEC diberikan label yang hanya berlaku

untuk lokal saja. Protokol seperti Label Distribution Protocol (LDP) atau

RSVP dengan versi yang telah ditingkatkan dan digunakan untuk

25  

menentukan route dan nilai (angka) label. Protokol tersebut bisa juga

ditentukan secara manual oleh operator.

Paket masuk ke dalam domain MPLS melalui Label Edge Router

(LER) untuk diberikan label. Disinilah paket itu diolah untuk

menentukan kebutuhannya akan layanan layer jaringan, yang

mendefinisikan QoS-nya. LSR memberikannya kepada FEC tertentu

dan LSP, lalu setelah itu paketnya dikirimkan. Setiap LSR yang

menerima paket berlabel mengambil label yang masuk dan

memasangkan label yang keluar pada paket tersebut, dan kemudian

mengirimkan paket itu ke LSR berikutnya dalam LSP.

Jalan keluar (egress edge) LSR mengambil label tersebut,

membaca header paket IP-nya, dan mengirimkan paket itu ke tujuan

akhirnya.

Salah satu fitur MPLS yang paling penting adalah label

stacking (penumpukan label). Paket yang telah diberi label bisa

membawa banyak label yang disusun berdasarkan urutan last-in-first-

out (yang terakhir masuk yang pertama keluar). Pengolahannya

menurut label yang paling atas. Dalam setiap LSR-nya, label bisa

ditambahkan pada tumpukannya (stack) atau diambil dari

tumpukannya. Jadi dengan cara ini, kumpulan LSP bisa dibuat ke dalam

satu LSP untuk bagian rute yang membentuk tunnel.

FEC untuk sebuah paket bisa ditentukan oleh satu atau lebih

parameter, seperti sumbernya atau alamat tujuan IP, sumber atau point

tujuan, IP protokol ID, code point layanan yang berbeda-beda atau

26  

label aliran IPv6. per-hop behavior (PHB) bisa ditentukan pada LSR

untuk FEC. PHB menentukan prioritas queuing (antri atau urutan) paket

untuk FEC ini serta kebijakan discard-nya. Paket yang dikirim ke

end-point yang sama masuk kedalam FEC yang lain dan akan diberi

label yang berbeda dengan PHB yang berbeda pula pada setiap

LSR-nya dan bergerak di dalam jalur yang lain melalui jaringannya.

Esensi dari fungsionalitas MPLS ini adalah bahwa lalu lintas itu

dikelompokkan ke dalam FEC-FEC. Lalu lintas dalam sebuah FEC

membawa domain MPLS sepanjang LSP. Setiap paket didalam FEC

secara sendiri-sendiri merupakan bagian dari FEC tertentu dengan

memiliki label lokalnya masing-masing.

Pemilihan rute mengacu kepada pemilihan LSP untuk FEC

tertentu. MPLS mendukung routing hop-by-hop serta routing eksplisit.

Dengan routing hop-by-hop ini, masing-masing LSP bebas memilih hop

berikutnya untuk setiap FEC-nya. Pilihan ini menggunakan protokol

routing biasa seperti OSPF. Ini memiliki beberapa kelebihan, tapi

karena penggunaan metrik kinerjanya yang terbatas, routing hop-by-

hop tidak bisa langsung mendukung traffic engineering atau kebijakan

yang berkaitan dengan QoS dan keamanan. Pada routing eksplisit satu

LSR bisa menentukan beberapa atau seluruh LSR di dalam LSP

untuk sebuah FEC. Routing eksplisit memberikan semua keuntungan

MPLS, termasuk kemampuan melakukan traffic engineering dan

routing. Routing eksplisit yang dinamis memberikan skop terbaik

untuk traffic engineering. Didalam mode ini LSR yang menentukan

27  

LSP membutuhkan informasi tentang topologi-nya serta informasi yang

berkaitan dengan QoS untuk domain MPLS. Versi OSPF yang telah

ditingkatkan untuk MPLS memiliki sejumlah metrik yang lebih baru

yang bisa digunakan dalam routing dengan hambatan termasuk link

data rates maksimum, reservasi kapasitas saat itu, packet loss rate

serta link propagation delay (keterlambatan penyebaran hubungan).

Dalam memilih rute ditentukan LSP-nya untuk FEC. Ada

sebuah fungsi yang terpisah, yakni menentukan LSP yang sesungguhnya

dan untuk ini masing- masing. LSR pada LSP harus :

• Memberikan label pada LSP yang akan digunakan untuk mengenali

paket-paket yang masuk termasuk kedalam FEC-nya yang sesuai.

• Memberitahukan node-node upstream (aliran hulu) yang potensial

dari label yang diberikan oleh LSR ini kepada FEC-nya.

• Mempelajari hop berikut untuk LSP ini serta label yang telah

diberikan node down stream (aliran hilir) kepada FEC tersebut.

2.4 Quality of Service (QoS)

QoS merupakan kemampuan untuk menyediakan jaminan performansi

dan diferensiasi layanan dalam jaringan. Performansi merupakan tingkat

kecepatan dan keandalan penyampaian berbagai jenis beban data di dalam suatu

sistem komunikasi. Beberapa parameter yang dijadikan acuan dalam pengukuran

QoS ialah :

28  

• Utilization

Utilization adalah kemampuan jaringan dalam menangani trafik dalam

jaringan sesuai dengan besarnya kapasitas bandwidth yang tersedia. Idealnya,

utilization diatas 70%. Penghitungan utilization dalam jaringan dinyatakan

dalam rumus berikut :

• Packet Loss

Packet loss didefinisikan sebagai kegagalan transmisi paket IP mencapai

tujuannya. Kegagalan paket tersebut mencapai tujuan, dapat disebabkan oleh

beberapa kemungkinkan, diantaranya yaitu:

• Terjadinya overload trafik didalam jaringan.

• Tabrakan (congestion) dalam jaringan.

• Error yang terjadi pada media fisik.

• Kegagalan yang terjadi pada sisi penerima antara lain bisa

disebabkankarena overflow yang terjadi pada buffer.

Di dalam implementasi jaringan IP, nilai packet loss ini diharapkan

mempunyai nilai yang minimum.Secara umum terdapat empat kategori

penurunan performansi jaringan berdasarkan nilai packet loss yaitu seperti

tampak pada tabel berikut :

29  

Kategori Degradasi Packet Loss

Sangat Bagus 0 %

Bagus 3 %

Sedang 15 %

Jelek 25 %

Tabel 2.1 Tabel Performansi berdasarkan Packet Loss

• Delay

Delay adalah waktu tunda suatu paket yang diakibatkan oleh proses

transmisi dari satu titik ke titik lain yang menjadi tujuannya. Delay di dalam

jaringan dapat digolongkan sebagai berikut:

• Packetization delay

Delay yang disebabkan oleh waktu yang diperlukan untuk proses

pembentukan paket IP dari informasi user. Delay ini hanya terjadi

sekali saja, yaitu di sumber informasi.

• Queuing delay

Delay ini disebabkan oleh waktu proses yang diperlukan oleh

router dalam menangani transmisi paket di jaringan. Umumnya delay

ini sangat kecil, kurang lebih sekitar 100 micro second.

• Delay propagasi

Proses perjalanan informasi selama di dalam media transmisi,

misalnya kabel SDH, coax atau tembaga, menyebabkan delay yang

disebut dengan delay propagasi.

30  

• Jitter

Jitter merupakan variasi delay antar paket yang terjadi pada jaringan IP.

Besarnya nilai jitter akan sangat dipengaruhi oleh variasi beban trafik dan

besarnya tumbukan antar paket (congestion) yang ada dalam jaringan IP.

Semakin besar beban trafik di dalam jaringan akan menyebabkan semakin

besar pula peluang terjadinya congestion dengan demikian nilai jitter-nya

akan semakin besar. Semakin besar nilai jitter akan mengakibatkan nilai QoS

akan semakin turun. Untuk mendapatkan nilai QoS jaringan yang baik, nilai

jitter harus dijaga seminimum mungkin.

Kategori Degradasi Peak Jitter

Sangat Bagus 0 ms

Bagus 75 ms

Sedang 125 ms

Jelek 225 ms

Tabel 2.2 Tabel Performansi berdasarkan Packet Loss

31  

Diferensiasi Jaringan merupakan tingkat kepekaan performansi yang

berbeda untuk jenis layanan jaringan yang berlainan.

Tabel 2.3 Tabel diferensiasi dalam jaringan

2.4.1 QoS dalam IP

IP tidak memiliki mekanisme pemeliharaan QoS. Protokol seperti TCP

memang memungkinkan data yang dikirim dan diterima sampai, sehingga suite

TCP/IP selama ini dianggap cukup ideal bagi transfer data. Tetapi verifikasi data

mengakibatkan delay paket. Lagipula mekanisme ini tidak dapat digunakan

untuk paket dengan protokol UDP, seperti suara dan gambar. 3 teknik/metode

QoS yang umum dipakai, yaitu: best-effort service, integrated service, dan

differentiated service. Ketiga level tersebut akan diuraikan lebih detail dibawah

ini :

• Best-Effort Service

Best-effort service digunakan untuk melakukan semua usaha agar dapat

mengirimkan sebuah paket ke suatu tujuan. Penggunaan best-effort service

tidak akan memberikan jaminan agar paket dapat sampai ke tujuan yang

32  

dikehendaki. Untuk aplikasi yang sensitif terhadap network delay, fluktuasi

bandwidth, dan perubahan kondisi jaringan, penerapan best-effort service

tidak dapat dilakukan. Sebagai contohnya aplikasi telepon pada jaringan yang

membutuhkan bandwidth yang tetap, agar dapat berfungsi dengan baik dalam

hal ini penerapan best-effort akan mengakibatkan panggilan telepon gagal

atau terputus.

• IntServ (Integrated Service)

IntServ adalah implementasi QoS pada Internet Protocol, yang ditujukan

untuk aplikasi yang sensitif terhadap delay dan keterbatasan bandwidth,

seperti video conference dan VoIP. Arsitekturnya berdasar sistem

pencadangan sumber daya aliran trafik. Setiap aplikasi harus mengajukan

permintaan bandwidth, baru kemudian melakukan transmisi data. Sistem

pemesanan sumber daya memerlukan protokol tersendiri. Salah satu protokol

yang sering digunakan adalah RSVP. RSVP merupakan protokol pemesanan

resource yang dipakai untuk integrated service.

Tiga model layanan IntServ adalah:

• Guaranteed-service, layanan dengan batas bandwidth dan delay yang

jelas.

• Controlled-load service, yaitu layanan dengan persentase delay statistik

yang terjaga.

• Best-effort, yaitu layanan yang memberikan routing terbaik, tetapi tanpa

jaminan sama sekali.

33  

• DiffServ (Differentiated Services)

DiffServ adalah skema implementasi QoS untuk IP yang menyediakan

layanan yang berbeda dengan membagi trafik dan memperlakukan setiap

kelas secara berbeda. Identifikasi kelas dilakukan dengan memasang

semacam kode DiffServ, disebut DiffServ code point (DSCP), ke dalam paket

IP. Ini dilakukan tidak dengan header baru, tetapi dengan menggantikan field

TOS (type of service) di header IP dengan DS field. Dengan cara ini,

klasifikasi paket melekat pada paket, dan bisa diakses tanpa perlu protokol

tambahan.

Jumlah kelas tergantung pada perusahaan dan bukan merupakan

standarisasi. Pada trafik lintas batas perusahaan, diperlukan kontrak trafik

yang menyebutkan pembagian kelas dan perlakuan yang diterima untuk

setiap kelas. Jika suatu perusahaan tidak mampu menangani DiffServ, maka

paket akan dikirim apa adanya sebagai paket IP biasa, namun di perusahaan

berikutnya, DiffServ field kembali diakui oleh perusahaan. Jadi secara

keseluruhan, paket-paket DiffServ tetap akan menerima perlakuan lebih baik.

DiffServ tidak memiliki masalah skalabilitas. Informasi DiffServ hanya

sebatas jumlah kelas, tidak tergantung besarnya trafik (dibandingkan

IntServ). Skema ini juga dapat diterapkan bertahap, tidak perlu sekaligus ke

seluruh jaringan.

34  

Keuntungan Diffserv adalah sebagai berikut :

• Scalability

Scalability sebagai sebuah jaringan inti dapat mempunyai jumlah

flow yang besar dan beberapa protokol yang memerlukannya untuk

mengurus per flow state atau perhitungan kompleksitas yang tidak

diskalakan dengan baik. Diffserv mengumpulkan banyak flow, oleh

karena itu dapat menangani jumlah flow yang besar. Bahkan sejak PHB

secara esensial menjadi sederhana. Diffserv meminjamkannya dengan

baik untuk digunakan pada kecepatan yang tinggi sehingga membuatnya

scalable dalam kecepatan.

• Ease of administering

Dalam DiffServ framework, domain yang berbeda dapat

menerapkan PHB, sejauh terdapat persetujuan terlebih dahulu dengan

domain lainnya yang ditemui. Hal ini memberi layanan kepada

perusahaan sebuah kebebasan untuk memilih penerapannya sebagai

konsekuensi mereka menyediakan Diffserv dengan perubahan yang

minimal pada infrastruktur tersebut.

• Simplicity

Penerapan Diffserv tidak menyimpang/berbeda banyak dari dasar

IP. Maka Diffserv membentuk kesederhanaan dan kemudahan penerapan

di dalamnya.

35  

• Measurable

Semenjak masing-masing hop berada dalam sebuah domain

diffserv, traffic conditioner dan shapers secara konstan mengukur

kecepatan, kedatangan dan link schedulers untuk melakukan monitoring

paket yang dikirim, tidak banyak usaha yang diperlukan untuk

mendapatkan informasi penting dari tingkah laku jaringan. Layanan

perusahaan dapat menggunakan informasi untuk alokasi bandwidth yang

terbaik dan membuat SLA dengan pengguna.

Arsitektur Diffserv

Arsitektur Diffserv memiliki tiga komponen, yaitu:

1. Policy dan resource manager

Policy dan resource manager bertugas membuat berbagai

kebijakan-kebijakan dan mendistribusikannya kepada Diffserv

router. Sebuah kebijakan menentukan tingkatan layanan yang

akan diberikan untuk suatu paket dalam jaringan. Proses ini akan

bergantung pada kelakuan dari flow sumber tersebut.

2. Edge routers

Edge Router bertanggung jawab untuk memberi tanda

pada paket dengan sebuah code point sesuai dengan kebijakan

yang telah dispesifikasikan sebelumnya oleh administrator

jaringan yang merefleksikan tingkat layanan yang diinginkan.

36  

Dalam prosesnya edge router mengukur parameter input trafik

dari setiap flow.

3. Core routers

Core routers bertugas memeriksa paket datang yang

sebelumnya telah diberi tanda dengan code point oleh edge

router. Core router melakukan proses forwarding terhadap paket

yang datang sesuai dengan tanda yang telah diberikan

(menyediakan reaksi atas tanda yang diberikan edge router pada

paket).

2.4.2 Teknik Queue QoS

Tanpa penggunaan QoS, antrian pada jaringan dilakukan

menggunakan disiplin antraian FIFO (First in First Out), yaitu tiap paket

yang datang lebih dulu pada suatu interface jaringan akan ditransmisikan

lebih dulu. Dalam hal ini memungkinkan trafik suara untuk menunggu

sederetan paket data yang panjang dan membuat delay antrian yang

sangat besar. Untuk menyediakan QoS di jaringan ada beberapa disiplin

antrian yang dapat digunakan.

• Priority Queuing (PQ)

PQ memungkinkan administrator jaringan untuk menentukan

empat prioritas trafik - high, normal, medium, dan low. Trafik yang

datang di-set ke salah satu dari empat antrian keluaran tersebut sesuai

dengan prioritas yang ditentukan. Trafik pada prioritas high (tinggi)

37  

dilayani sampai antriannya kosong, kemudian paket dalam antrian

prioritas berikutnya dilayanan.

• Costum Queuing (CQ)

CQ didesain untuk memungkinkan berbagai aplikasi untuk

membagi jaringan diantara aplikasi-aplikasi yang ada dengan

kebutuhan bandwidth minimum atau latency yang ditentukan. Pada

antrian ini bandwidth harus dibagi secara proporsional antar aplikasi

dan pengguna.

CQ bekerja dengan memberikan sejumlah ruang antrian yang

telah ditentukan kepada tiap kelas paket dan melayani antrian dengan

disiplin round robin.

• Weighted fair Queuing (WFQ)

WFQ bekerja dengan cara mengklasifikasikan trafik yang datang

berdasarkan flow-nya, membuat antrian yang terpisah untuk masing-

masing flow, dan memberikan sejumlah bandwidth yang sama untuk

masing-msing flow. Pengklasifikasian flow dilakukan dengan

menggunakan alamat sumber dan tujuan, tipe protokol, soket atau

nomor port.

Fair queue memungkinkan aplikasi dengan bandwidth rendah

(low-bandwidth application), yang mendominasi trafik, untuk

memperoleh servis yang lebih baik, dengan cara mentransmisikan

jumlah bit yang sama dengan trafik bandwidth yang tinggi.

Weighting pada WFQ umunya menggunakan enam mekanisme, yaitu:

38  

IP presedence, Frame Relay FECN dan BECN, RSVP, IP RTP

Priority, dan IP RTP Reserve.

• Low Latency Queue (LLQ)

LLQ bekerja dengan cara mengklasifikasikan trafik-trafik yang

datang menjadi kelas-kelas untuk memberikan prioritas kepada kelas

tertentu dan menyediakan bandwidth minimum yang terjamin untuk

kelas lainnya. Selama periode kongesti antrian prioritas (kelas

prioritas) dijaga agar trafik tersebut tidak melebihi bandwidth yang

telah ditentukan, sehingga trafik prioritas ini tidak memonopoli

bandwidth keseluruhan.

Pada LLQ, scheduler bertugas untuk memberikan layanan kepada

antrian sehingga trafik pada antrian prioritas (priority queue)

dikeluarkan terlebih dahulu kecuali jika trafik ini melebihi bandwidth

yang telah ditetapkan dan bandwidth tersebut juga dibutuhkan oleh

reserved queue (yaitu, pada periode kongseti). Reserved queue di

layani sesuai dengan bandwidth yang telah disediakan, yang

digunakan scheduler untuk menghitung weight. Weight digunakan

untuk menentukan seberapa sering reserved queue dilayani dan

berapa banyak byte yang dilayani pada suatu waktu.

• Fragmentasi

Fragmentasi adalah pemecahan paket-paket besar menjadi paket

yang lebih kecil. Ini dilakukan untuk meminimalkan delay yang

berlebih. Pada kondisi terburuk antrian serialisasi paket ke link WAN,

39  

paket voice harus menunggu di belakang paket data, semakin panjang

paket data maka waktu tunggu paket VoIP semakin besar. Kondisi ini

disebut dengan blocking. Untuk mencegah terjadinya kondisi ini

dilakukan pemotongan paket-paket data yang panjang

(fragmentation) dan paket VoIP diselipkan diantara potongan-

potongan/fragmen paket data tersebut (interleaving).