Tugas Jaringan Komputer Algoritma dan Protokol Routing · database topologi yang lain dari...

13
Tugas Jaringan Komputer Algoritma dan Protokol Routing Rahma Shalihatunnisa 111070282 TT 31-03 FAKULTAS ELEKTRO DAN KOMUNIKASI INSTITUT TEKNOLOGI TELKOM 2010

Transcript of Tugas Jaringan Komputer Algoritma dan Protokol Routing · database topologi yang lain dari...

Page 1: Tugas Jaringan Komputer Algoritma dan Protokol Routing · database topologi yang lain dari elemen-elemen topologi dan status ... network remote , ... organisasi banyak orang dengan

Tugas Jaringan KomputerAlgoritma dan Protokol Routing

Rahma Shalihatunnisa111070282TT 31-03

FAKULTAS ELEKTRO DAN KOMUNIKASIINSTITUT TEKNOLOGI TELKOM

2010

Page 2: Tugas Jaringan Komputer Algoritma dan Protokol Routing · database topologi yang lain dari elemen-elemen topologi dan status ... network remote , ... organisasi banyak orang dengan

Algoritma Shorthest pada Jaringan Komputer

1. Algoritma Bellman-Ford

Algoritma Bellman-Ford secara periodik menyalin table routing dari router ke router.Perubahan table routing ini di -update antar router yang saling berhubungan pada saatterjadi perubahan topologi. Algoritma Bellman-Ford juga disebut dengan algoritmarouting distance vector.

Setiap router menerima table routing dari router tetangga yang terhubung langsung. Padagambar di bawah ini digambarkan konsep kerja dari distance vector.

Gambar konsep distance vector

Router B menerima informasi dari Router A. Router B menamba hkan nomor distancevector, seperti jumlah hop. Jumlah ini menambahkan distance vector. Router Bmelewatkan table routing baru ini ke router -router tetangganya yang lain, yaitu Router C.Proses ini akan terus berlangsung untuk semua router.

Algoritma ini mengakumulasi jarak jaringan sehingga dapat digunakan untukmemperbaiki database informasi mengenai topologi jaringan. Bagaimanapun, algoritmadistance vector tidak mengijinkan router untuk mengetahui secara pasti topologiinternetwork karena hanya meliha t router-router tetangganya.

Page 3: Tugas Jaringan Komputer Algoritma dan Protokol Routing · database topologi yang lain dari elemen-elemen topologi dan status ... network remote , ... organisasi banyak orang dengan

Setiap router yang menggunakan distance vector pertama kali mengidentifikasi router -router tetangganya. Interface yang terhubung langsung ke router tetangganya mempunyaidistance 0. Router yang menerapkan distance vector dapa t menentukan jalur terbaikuntuk menuju ke jaringan tujuan berdasarkan informasi yang diterima dari tetangganya.Router A mempelajari jaringan lain berdasarkan informasi yang diterima dari router B.Masing-masing router lain menambahkan dalam table routing nya yang mempunyaiakumulasi distance vector untuk melihat sejauh mana jaringan yang akan dituju. Sepertiyang dijelakan oleh gambar berikut ini:

Gambar jaringan distance vector discovery

Update table routing terjadi ketika terjadi perubahan toplogi j aringan. Sama denganproses discovery, proses update perubahan topologi step -by-step dari router ke router.Gambar di atas menunjukkan algoritma distance vector memanggil ke semua routeruntuk mengirim ke isi table routingnya. Table routing berisi informas i tentang total pathcost yang ditentukan oleh metric dan alamat logic dari router pertama dalam jaringanyang ada di isi table routing, sperti yang diterangkan oleh gambar di bawah ini.

Page 4: Tugas Jaringan Komputer Algoritma dan Protokol Routing · database topologi yang lain dari elemen-elemen topologi dan status ... network remote , ... organisasi banyak orang dengan

Gambar perubahan topologi distance vector

Gambar komponen-komponen routing metric

Analogi distance vector dapat digambarkan dengan jalan tol. Tanda yang menunjukkantitik menuju ke tujuan dan menunjukkan jarak ke tujuan. Dengan adanya tanda -tandaseperti itu pengendara dengan mudah mengetahui perkiraan jarak yang aka n ditempuhuntuk mencapai tujuan. Dalam hal ini jarak terpendek adalah rute yang terbaik.

2. Algoritma Dijkstra

Algoritma Dijkstra juga dikenal dengan algoritma link-state atau algoritma shortest pathfirst (SPF). Algoritma ini memperbaiki informasi da tabase dari informasi topologi.Algoritma distance vector memiliki informasi yang tidak spesifik tentang distance

Page 5: Tugas Jaringan Komputer Algoritma dan Protokol Routing · database topologi yang lain dari elemen-elemen topologi dan status ... network remote , ... organisasi banyak orang dengan

network dan tidak mengetahui jarak router. Sedangkan algortima link -state memperbaikipengetahuan dari jarak router dan bagaimana mereka inter -koneksi.

Fitur-fitur yang dimiliki oleh routing link -state adalah: Link-state advertisement (LSA) – adalah paket kecil dari informasi routing yang

dikirim antar router Topological database – adalah kumpulan informasi yang dari LSA -LSA SPF algorithm – adalah hasil perhitungan pada database sebagai hasil dari pohon

SPF Routing table – adalah daftar rute dan interface

Gambar konsep link-state

Proses discovery dari routing link-state :Ketika router melakukan pertukaran LSA, dimulai dengan jaringan y ang terhubunglangsung tentang informasi yang mereka miliki. Masing -masing router membangundatabase topologi yang berisi pertukaran informasi LSA.

Algoritma SPF menghitung jaringan yang dapat dicapai. Router membangun logicaltopologi sebagai pohon (tree), dengan router sebagai root. Topologi ini berisi semua rute -rute yang mungkin untuk mencapai jaringan dalam protokol link -state internetwork.Router kemudian menggunakan SPF untuk memperpendek rute. Daftar rute -rute terbaikdan interface ke jaringan yang dituju dalam table routing. Link -state juga memperbaikidatabase topologi yang lain dari elemen -elemen topologi dan status secara detail.

Page 6: Tugas Jaringan Komputer Algoritma dan Protokol Routing · database topologi yang lain dari elemen-elemen topologi dan status ... network remote , ... organisasi banyak orang dengan

Gambar jaringan link-state discovery

Router pertama yang mempelajari perubahan topologi link -state melewatkan informasisehingga semua router dapat menggunakannya untuk proses update. Gambar di bawahadalah informasi routing dikirim ke semua router dalam internetwork. Untuk mencapaikeadaan konvergen, setiap router mempelajari router -router tetangganya. Termasuk nam adari router-router tetangganya, status interface dan cost dari link ke tetangganya. Routermembentuk paket LSA yang mendaftar informasi ini dari tetangga -tetangga baru,perubahan cost link dan link-link yang tidak lagi valid. Paket LSA ini kemudian dikir imkeluar sehinggan semua router -router lain menerima itu.

Page 7: Tugas Jaringan Komputer Algoritma dan Protokol Routing · database topologi yang lain dari elemen-elemen topologi dan status ... network remote , ... organisasi banyak orang dengan

Gambar perubahan topologi link -state

Pada saat router menerima LSA, ia kemudian meng -update table routing dengan sebagianbesar informasi yang terbaru. Data hasil perhitungan digunakan untuk me mbuat petainternetwork dan lagoritma SPF digunakan untuk menghitung jalur terpendek ke jaringanlain. Setiap waktu paket LSA menyebabkan perubahan ke database link -state, kemudianSPF melakukan perhitungan ulang untuk jalur terbaik dan meng -update table routing.

Ada beberapa titik berat yang berhubungan dengan protokol link -state: Processor overhead Kebutuhan memori Konsumsi bandwidth

Router-router yang menggunakan protokol link -state membutuhkan memori lebih danproses data yang lebih daripada rout er-router yang menggunakan protokol distancevector. Router link-state membutuhkan memori yang cukup untuk menangani semuainformasi dari database, pohon topolog i dan table routing. Gambar di bawahmenunjukkan inisialisasi paket flooding link -state yang mengkonsumsi bandwidth. Padaproses inisial discovery, semua router yang menggunakan protokol routing link -statemengirimkan paket LSA ke semua router tetangganya. Peristiwa ini menyebabkanpengurangan bandwidth yang tersedia untuk me -routing trafik yang membawa data user.Setelah inisial flooding ini, protokol routing link -state secara umum membutuhkanbandwidth minimal untuk mengirim paket -paket LSA yang menyebabkan perubahantopologi.

Page 8: Tugas Jaringan Komputer Algoritma dan Protokol Routing · database topologi yang lain dari elemen-elemen topologi dan status ... network remote , ... organisasi banyak orang dengan

Gambar link-state concern

3. Algoritma Floyd-Warshall

Algoritma Floyd-Warshall menghitung jarak terpendek untuk semua pasangan titik padasebuah graf, dan melakukannya dalam waktu berorde kubik.

Algoritma Floyd-Warshall memiliki input graf berarah dan berbobot (V,E), yang berupadaftar titik (node/vertex V) dan daftar sisi (edge E). Jumlah bobot sisi-sisi pada sebuahjalur adalah bobot jalur tersebut. Sisi pada E diperbolehkan memiliki bobot negatif, akantetapi tidak diperbolehkan bagi gra f ini untuk memiliki siklus dengan bobot negatif.

Algoritma ini menghitung bobot terkecil dari semua jalur yang menghubungkan sebuahpasangan titik, dan melakukannya sekaligus untuk semua pasangan titik. Algoritma iniberjalan dengan waktu Θ(|V|3).

Implementasi algoritma ini dalam pseudocode: (Graf direpresentasikan sebagai matrixketerhubungan, yang isinya ialah bobot/jarak sisi yang menghubungkan tiap pasangantitik, dilambangkan dengan indeks baris dan kolom) (Ketiadaan sisi yangmenghubungkan sebuah pasangan dilambangkan dengan Tak -hingga)

Algoritma floyd-warshall adalah satu varian dari pemrograman dinamis,yaitu denganmemandang solusi yang akan diperoleh sebagai suatu keputusan yang saling terkait.Sehingga solusi solusi tersebut terbentuk dari sol usi yang berasal dari tahap

Page 9: Tugas Jaringan Komputer Algoritma dan Protokol Routing · database topologi yang lain dari elemen-elemen topologi dan status ... network remote , ... organisasi banyak orang dengan

seblumnya.Algoritma warshall ini berbeda dengan algoritma greedy.karena algoritmagreedy tidak diperhatikan konsekuensi yang akan terjadi seandainya kita memilih suatukeputusan pada suatu tahap. Algoritma warshall disebut juga algoritma dinamis.

Karakteristik dari algoritma dinamis ialah :1. Persoalannya dibagi atas beberapa tahap,yang setiap tahapnya diambil satu

keputusan.2. Masing-masing tahap terdiri dari sejumlah status yang saling ber hubungan.3. Hasil keputusan akan di transformasikan.4. Ongkos tergantung dari ongkos tahapan yang telah berjalan dan on gkos pada

tahap itu sendiri.5. Keputusan terbaik pada tahap bersifat independen.

Terdapat hubungan rekursif yang menyatakan bahwa keputusan terbaik dalamsetiap status pada tahap -k.

Pada algoritma ini dilakukan pendekatan ,yaitu pendekatan maju dan pendekatan mundur.Analisisnya:Melakukan perbandingan terlebih dahulu,yaitu pada tiap tahap antara 2 simpul hinggaperkiraan tersebut diketahui sebagai nilai optimal. Ada 2 kemungkinan yan g terjadi jikakita mencari jalur terpendek (shortest path) dari setiap i ke simpul j da n perantara simpul1 s.d ke k+1.1. Jalur terpendek hanya berasal dari simpul yang berada antara 1 hingga k.2. Ada sebagian jalur yang berasal dari simpul 1 s/d k+1 da n juga dari k+1 hingga i.

Page 10: Tugas Jaringan Komputer Algoritma dan Protokol Routing · database topologi yang lain dari elemen-elemen topologi dan status ... network remote , ... organisasi banyak orang dengan

Protokol-protokol dalam Routing

1. RIPRouting Information Protocol (RIP) adalah sebuah routing protocol jenis distance -vector,dimana RIP mengirimkan routing table yang lengkap ke semua interface yang aktif setiap30 detik. RIP hanya menggunakan jumlah hop untuk menentukan cara terbaik ke sebuahnetwork remote , tetapi RIP secara default memiliki sejumah nilai jumlah hop maksimumyang diizinkan, yaitu 15 yang berarti 16 dianggab tidak terjangkau (unreachable).

Dasar RIP diterangkan dalam RFC 1058, dengan karakteristik sebagai berikut:- Routing protokol distance vector- Metric berdasarkan jumlah lompatan (hop count) untuk pemilihan jalur- Jika hop count lebih dari 15, paket dibuang- Update routing dilakukan secara broad cast setiap 30 detik

2. IGRPInterior Gateway Routing Protocol (IGRP) adalah sebuah routing protocol jenis distance -vector milik cisco (cisco-proprietary). Artinya semua router anda harus router cisco untukmenggunakan IGRP dijaringan anda.IGRP memiliki jumlah hop maksimum sebanyak 255, denga nilai default 100. Inimembantu kekurangan pada RIP.

Interior Gateway Routing Protocol IGRP adalah suatu menaklukkan protokol untukmenyediakan penaklukan di dalam suatu sistem otonomi .Di (dalam) mid -1980s, protokolpenaklukan bagian dalam/pedalaman yang paling populer adalah Menaklukkan ProtokolInformasi ( RIP). Walaupun RIP adalah bermanfaat untuk menaklukkan di dalam kecil -ke moderate-sized,secara relatif homogen internetworks, batas nya didorong olehpertumbuhan jaringan. Ketenaran Cisco Penerus dan ketahanan IGRP mendukungorganisasi banyak orang dengan besar internetworks untuk menggantikan RIP denganIGRP. Cisco yang dikembangkan IGRP Ditingkatkan pada awal 1990s untukmeningkatkan beroperasi efisiensi IGRP .

IGRP adalah suatu Interior Gateway Routing Protocol ( IGP). Panah/Garis vektor Jarakyang menaklukkan protokol [yang] mathematically bandingkan rute yang menggunakanpengukuran jarak beberapa. Penaklukan Panah/Garis vektor Jarak Protokol adalah seringdibandingkan dengan link-state yang menaklukkan protokol, yang mengirimkaninformasi koneksi lokal semua di (dalam) internetwork.

Untuk menyediakan fleksibilitas tambahan, IGRP mengijinkan multipath menaklukkan.Equal-Bandwidth rangkap Bentuk dapat menjala nkan arus tunggal berdagangpertunjukan protes, dengan peralihan otomatis kepada garis yang kedua jika satu garisturun. Berbagai alur dapat mempunyai ilmu tentang meter berbeda namun tetap multipathrute sah.

Page 11: Tugas Jaringan Komputer Algoritma dan Protokol Routing · database topologi yang lain dari elemen-elemen topologi dan status ... network remote , ... organisasi banyak orang dengan

Menggunakan IGRP, sebagai contoh, jika satu a lur adalah tiga kali lebih baik daripadaalur lain (metrik nya adalah tiga kali lebih rendah), makin baik alur akan digunakan tigakali sering. Hanya mengarahkan dengan ilmu tentang meter yang adalah di dalam suatuperbedaan atau cakupan tertentu rute yang terbaik digunakan sebagai berbagai alur.Perbedaan adalah nilai lain yang dapat dibentuk/mapan oleh pengurus jaringan.

IGRP adalah protokol routing yang dibangun oleh Cisco, dengan karakteristik sebagaiberikut:- Protokol routing distance vector- Menggunakan composite metric yang terdiri atas bandwidth, load, delay dan reliability- Update routing dilakukan secara broadcast setiap 90 detik

3. OSPFOSPF merupakan sebuah routing protokol berjenis IGP yang hanya dapat bekerja dalamjaringan internal suatu ogranisasi atau perusahaan. Jaringan internal maksudnya adalahjaringan di mana Anda masih memiliki hak untuk menggunakan, mengatur, danmemodifikasinya. Atau dengan kata lain, Anda masih memiliki hak administrasi terhadapjaringan tersebut. Jika Anda sudah tidak memiliki hak untuk menggunakan danmengaturnya, maka jaringan tersebut dapat dikategorikan sebagai jaringan eksternal.Selain itu, OSPF juga merupakan routing protokol yang berstandar terbuka. Maksudnyaadalah routingprotokol ini bukan ciptaan dari vendor manapun. Dengan demikian,siapapun dapat menggunakannya, perangkat manapun dapat kompatibel dengannya, dandi manapun routing protokol ini dapat diimplementasikan. OSPFmerupakan routing protokol yang menggunakan konsep hirarki routing, artinya OSPFmembagi-bagi jaringan menjadi beberapa tingkatan. Tingkatan -tingkatan ini diwujudkandengan menggunakan sistem pengelompokan area.

Dengan menggunakan konsep hirarki routing ini sistem penyebaran informasinyamenjadi lebih teratur dan tersegmentasi , tidak menyebar ke sana ke mari dengansembarangan. Efek dari keteraturan distribusirouting ini adalah jaringan yangpenggunaan bandwidth-nya lebih efisien, lebih cepat mencapai konvergensi, dan lebihpresisi dalam menentukan rute -rute terbaik menuju ke sebuah lokasi. OSPF merupakansalah satu routing protokol yang selalu berusaha untuk bekerja demikian. Teknologi yangdigunakan oleh routing protokol ini adalah teknologi linkstate yang memang didesainuntuk bekerja dengan sangat efisien dalam proses pengir iman update informasi rute. Halini membuat routing protokol OSPF menjadi sangat cocok untuk terus dikembangkanmenjadi network berskala besar. Pengguna OSPF biasanya adalah para administratorjaringan berskala sedang sampai besar. Jaringan dengan jumlah r outer lebih dari sepuluhbuah, dengan banyak lokasi -lokasi remote yang perlu juga dijangkau dari pusat, denganjumlah pengguna jaringan lebih dari lima ratus perangkat komputer, mungkin sudahlayak menggunakan routing protocol ini.

OSPF menggunakan protokol routing link-state, dengan karakteristik sebagai berikut:- Protokol routing link-state- Merupakan open standard protokol routing yang dijelaskan di RFC 2328

Page 12: Tugas Jaringan Komputer Algoritma dan Protokol Routing · database topologi yang lain dari elemen-elemen topologi dan status ... network remote , ... organisasi banyak orang dengan

- Menggunakan algoritma SPF untuk menghitung cost terendah- Update routing dilakukan seca ra floaded saat terjadi perubahan topologi jaringan

4. EIGRPEIGRP menggunakan protokol routing enhanced distance vector, dengan karakteristiksebagai berikut:- Menggunakan protokol routing enhanced distance vector- Menggunakan cost load balancing ya ng tidak sama- Menggunakan algoritma kombinasi antara distance vector dan link -state- Menggunakan Diffusing Update Algorithm (DUAL) untuk menghitung jalur terpendek- Update routing dilakukan secara multicast menggunakan alamat 224.0.0.10 yangdiakibatkan oleh perubahan topologi jaringan

5. EGPEGP (Exterior Gateway Protocol) merupakan protokol routing yang menangani routingantar system autonomous. Sistem autonomous adalah suatu sistem jaringan internet yangberada dalam satu kendali administrasi da n teknis.EGP sering disebut dengan BorderGateway Protocol (BGP) merupakan routing protokol eksterior, dengan karakteristiksebagai berikut:- Menggunakan routing protokol distance vector- Digunakan antara ISP dengan ISP dan client -client- Digunakan untuk merutekan trafik internet antar autonomous system

Gambar protokol-protokol routing IP

6. IS-IS

Page 13: Tugas Jaringan Komputer Algoritma dan Protokol Routing · database topologi yang lain dari elemen-elemen topologi dan status ... network remote , ... organisasi banyak orang dengan

The Intermediate System-to-Intermediate System (IS-IS) adalah protokol routingInterior Gateway Protocol (IGP)

IS-IS adalah link-state routing protocol IS-IS sangat efisien dalam penggunaan bandwidth jaringan.The Intermediate System-to-Intermediate System (IS-IS) adalah protokol routing InteriorGateway Protocol (IGP) standar oleh Internet Engineering Task Force (IETF) dan umumdigunakan dalam jaringan Penyedia Layanan besar. IS-IS juga dapat digunakan dijaringan Enterprise yang sangat besar. IS -IS adalah link-state routing protocol,menyediakan konvergensi cepat dan san gat baik skalabilitas. Seperti semua link -stateprotokol, IS-IS sangat efisien dalam penggunaan bandwidth jaringan.