Pada kesempatan kali ini kita akan membahas
sekilas mengenai konsep dasar salah satu protokol routing yang terkenal, yang
biasanya digunakan untuk mengadministrasi jaringan dengan skala menengah ke
bawah. protokol Rotuing yang dimaksdu adalah protokol Routing Open
Shortest Path First atau yang lebih sering disebut dengan nama OSPF.
Mengapa dikatakan terkenal?
Yang menyebabkan OSPF menjadi terkenal adalah
karena routing protokol ini notabene adalah yang paling cocok digunakan dalam
jaringan lokal berskala sedang hingga enterprise. Misalnya di kantor-kantor
yang menggunakan lebih dari 50 komputer beserta perangkat-perangkat lainnya, atau
di perusahaan dengan banyak cabang dengan banyak klien komputer, perusahaan
multinasional dengan banyak cabang di luar negeri, dan banyak lagi.
Mengapa dikatakan paling cocok?
Karena OSPF memiliki tingkat skalabilitas,
reliabilitas, dan kompatibilitas yang tinggi. Mengapa demikian? Nanti akan
dibahas satu per satu di bawah. Selain paling cocok, kemampuan routing protokol
ini juga cukup hebat dengan disertai banyak fitur pengaturan. Sebuah routing
protokol dapat dikatakan memiliki kemampuan hebat selain dapat mendistribusikan
informasi routing dengan baik juga harus dapat dengan mudah diatur sesuai
kebutuhan penggunanya. OSPF memiliki semua ini dengan berbagai pernak-pernik
pengaturan dan fasilitas di dalamnya. OSPF memang sangat banyak penggunanya karena
fitur dan kemampuan yang cukup hebat khususnya untuk jaringan internal sebuah
organisasi atau perusahaan. Dibandingkan dengan RIP dan IGRP, yang sama-sama
merupakan routing protokol jenis IGP (Interior Gateway Protocol), OSPF lebih
powerful, skalabel, fleksibel, dan lebih kaya akan fitur.
Apa Sebenarnya OSPF?
OSPF merupakan sebuah routing protokol berjenis
IGP yang hanya dapat bekerja dalam jaringan internal suatu ogranisasi atau
perusahaan. Jaringan internal maksudnya adalah jaringan di mana Anda masih
memiliki hak untuk menggunakan, mengatur, dan memodifikasinya. Atau dengan kata
lain, Anda masih memiliki hak administrasi terhadap jaringan tersebut. Jika
Anda sudah tidak memiliki hak untuk menggunakan dan mengaturnya, maka jaringan
tersebut dapat dikategorikan sebagai jaringan eksternal.
Selain itu, OSPF juga merupakan routing protokol
yang berstandar terbuka. Maksudnya adalah routing protokol ini bukan ciptaan
dari vendor manapun. Dengan demikian, siapapun dapat menggunakannya, perangkat
manapun dapat kompatibel dengannya, dan di manapun routing protokol ini dapat
diimplementasikan.
OSPF merupakan routing protokol yang menggunakan
konsep hirarki routing, artinya OSPF membagi-bagi jaringan menjadi beberapa
tingkatan. Tingkatan-tingkatan ini diwujudkan dengan menggunakan sistem
pengelompokan area. Dengan menggunakan konsep hirarki routing ini sistem
penyebaran informasinya menjadi lebih teratur dan tersegmentasi, tidak menyebar
ke sana ke mari dengan sembarangan.
Efek dari keteraturan distribusi routing ini
adalah jaringan yang penggunaan bandwidth-nya lebih efisien, lebih cepat
mencapai konvergensi, dan lebih presisi dalam menentukan rute-rute terbaik
menuju ke sebuah lokasi. OSPF merupakan salah satu routing protocol yang selalu
berusaha untuk bekerja layaknya prinsip kerja seperti demikian.
Teknologi yang digunakan oleh routing protokol ini
adalah teknologi link-state yang memang didesain untuk bekerja dengan sangat
efisien dalam proses pengiriman update informasi rute. Hal ini membuat routing
protokol OSPF menjadi sangat cocok untuk terus dikembangkan menjadi network
berskala besar. Pengguna OSPF biasanya adalah para administrator jaringan
berskala sedang sampai besar. Jaringan dengan jumlah router lebih dari sepuluh
buah, dengan banyak lokasi-lokasi remote yang perlu juga dijangkau dari pusat,
dengan jumlah pengguna jaringan lebih dari lima ratus perangkat komputer,
mungkin sudah layak menggunakan routing protocol ini.
Bagaimana OSPF Membentuk Hubungan dengan Router
Lain?
Untuk memulai semua aktivitas OSPF dalam
menjalankan pertukaran informasi routing, hal pertama yang harus dilakukannya
adalah membentuk sebuah komunikasi dengan para router lain. Router lain yang
berhubungan langsung atau yang berada di dalam satu jaringan dengan router OSPF
tersebut disebut dengan neighbour router atau router tetangga.
Langkah pertama yang harus dilakukan sebuah router
OSPF adalah harus membentuk hubungan dengan neighbour router. Router OSPF
mempunyai sebuah mekanisme untuk dapat menemukan router tetangganya dan dapat
membuka hubungan. Mekanisme tersebut disebut dengan istilah Hello protocol.
Dalam membentuk hubungan dengan tetangganya,
router OSPF akan mengirimkan sebuah paket berukuran kecil secara periodik ke
dalam jaringan atau ke sebuah perangkat yang terhubung langsung dengannya.
Paket kecil tersebut dinamai dengan istilah Hello packet. Pada kondisi standar,
Hello packet dikirimkan berkala setiap 10 detik sekali (dalam media broadcast
multiaccess) dan 30 detik sekali dalam media Point-to-Point.
Hello packet berisikan informasi seputar
pernak-pernik yang ada pada router pengirim. Hello packet pada umumnya dikirim
dengan menggunakan multicast address untuk menuju ke semua router yang
menjalankan OSPF (IP multicast 224.0.0.5). Semua router yang menjalankan OSPF
pasti akan mendengarkan protokol hello ini dan juga akan mengirimkan hello
packet-nya secara berkala. Cara kerja dari Hello protocol dan pembentukan
neighbour router terdiri dari beberapa jenis, tergantung dari jenis media di mana
router OSPF berjalan.
OSPF Bekerja pada Media Apa Saja?
Seperti telah dijelaskan di atas, OSPF harus
membentuk hubungan dulu dengan router tetangganya untuk dapat saling
berkomunikasi seputar informasi routing. Untuk membentuk sebuah hubungan dengan
router tetangganya, OSPF mengandalkan Hello protocol. Namun uniknya cara kerja
Hello protocol pada OSPF berbeda-beda pada setiap jenis media. Ada beberapa
jenis media yang dapat meneruskan informasi OSPF, masing-masing memiliki
karakteristik sendiri, sehingga OSPF pun bekerja mengikuti karakteristik
mereka. Media tersebut adalah sebagai berikut:
- Broadcast Multiaccess
Media
jenis ini adalah media yang banyak terdapat dalam jaringan lokal atau LAN
seperti misalnya ethernet, FDDI, dan token ring. Dalam kondisi media seperti
ini, OSPF akan mengirimkan traffic multicast dalam pencarian router-router
neighbour-nya. Namun ada yang unik dalam proses pada media ini, yaitu akan
terpilih dua buah router yang berfungsi sebagai Designated Router (DR) dan
Backup Designated Router (BDR). Apa itu DR dan BDR?
- Point-to-Point
Teknologi
Point-to-Point digunakan pada kondisi di mana hanya ada satu router lain yang
terkoneksi langsung dengan sebuah perangkat router. Contoh dari teknologi ini
misalnya link serial. Dalam kondisi Point-to-Point ini, router OSPF tidak perlu
membuat Designated Router dan Back-up-nya karena hanya ada satu router yang
perlu dijadikan sebagai neighbour. Dalam proses pencarian neighbour ini, router
OSPF juga akan melakukan pengiriman Hello packet dan pesan-pesan lainnya
menggunakan alamat multicast bernama AllSPFRouters 224.0.0.5.
- Point-to-Multipoint
Media
jenis ini adalah media yang memiliki satu interface yang menghubungkannya
dengan banyak tujuan. Jaringan-jaringan yang ada di bawahnya dianggap sebagai
serangkaian jaringan Point-to-Point yang saling terkoneksi langsung ke
perangkat utamanya. Pesan-pesan routing protocol OSPF akan direplikasikan ke
seluruh jaringan Point-to-Point tersebut.
Pada
jaringan jenis ini, traffic OSPF juga dikirimkan menggunakan alamat IP
multicast. Tetapi yang membedakannya dengan media berjenis broadcast
multi-access adalah tidak adanya pemilihan Designated dan Backup Designated
Router karena sifatnya yang tidak meneruskan broadcast.
- Nonbroadcast Multiaccess (NBMA)
Media
berjenis Nonbroadcast multi-access ini secara fisik merupakan sebuah serial
line biasa yang sering ditemui pada media jenis Point-to-Point. Namun secara
faktanya, media ini dapat menyediakan koneksi ke banyak tujuan, tidak hanya ke
satu titik saja. Contoh dari media ini adalah X.25 dan frame relay yang sudah
sangat terkenal dalam menyediakan solusi bagi kantor-kantor yang terpencar
lokasinya. Di dalam penggunaan media ini pun dikenal dua jenis penggunaan,
yaitu jaringan partial mesh dan fully mesh.
OSPF
melihat media jenis ini sebagai media broadcast multiaccess. Namun pada
kenyataannya, media ini tidak bisa meneruskan broadcast ke titik-titik yang ada
di dalamnya. Maka dari itu untuk penerapan OSPF dalam media ini, dibutuhkan
konfigurasi DR dan BDR yang dilakukan secara manual. Setelah DR dan BDR
terpilih, router DR akan mengenerate LSA untuk seluruh jaringan.
Dalam
media jenis ini yang menjadi DR dan BDR adalah router yang memiliki koneksi
langsung ke seluruh router tetangganya. Semua traffic yang dikirimkan dari
router-router neighbour akan direplikasikan oleh DR dan BDR untuk masing-masing
router dan dikirim dengan menggunakan alamat unicast atau seperti layaknya
proses OSPF pada media Point-to-Point.
Bagaimana Proses OSPF Terjadi?
Secara garis besar, proses yang dilakukan routing
protokol OSPF mulai dari awal hingga dapat saling bertukar informasi ada lima
langkah. Berikut ini adalah langkah-langkahnya:
1.
Membentuk Adjacency Router
Adjacency router arti harafiahnya adalah router
yang bersebelahan atau yang terdekat. Jadi proses pertama dari router OSPF ini
adalah menghubungkan diri dan saling berkomunikasi dengan para router terdekat
atau neighbour router. Untuk dapat membuka komunikasi, Hello protocol akan
bekerja dengan mengirimkan Hello packet.
Misalkan ada dua buah router, Router A dan B yang
saling berkomunikasi OSPF. Ketika OSPF kali pertama bekerja, maka kedua router
tersebut akan saling mengirimkan Hello packet dengan alamat multicast sebagai
tujuannya. Di dalam Hello packet terdapat sebuah field yang berisi Neighbour
ID. Misalkan router B menerima Hello packet lebih dahulu dari router A. Maka
Router B akan mengirimkan kembali Hello packet-nya dengan disertai ID dari
Router A.
Ketika router A menerima hello packet yang
berisikan ID dari dirinya sendiri, maka Router A akan menganggap Router B
adalah adjacent router dan mengirimkan kembali hello packet yang telah berisi
ID Router B ke Router B. Dengan demikian Router B juga akan segera menganggap
Router A sebagai adjacent routernya. Sampai di sini adjacency router telah
terbentuk dan siap melakukan pertukaran informasi routing.
Contoh pembentukan adjacency di atas hanya terjadi
pada proses OSPF yang berlangsung pada media Point-to-Point. Namun, prosesnya
akan lain lagi jika OSPF berlangsung pada media broadcast multiaccess seperti
pada jaringan ethernet. Karena media broadcast akan meneruskan paket-paket
hello ke seluruh router yang ada dalam jaringan, maka adjacency router-nya
tidak hanya satu. Proses pembentukan adjacency akan terus berulang sampai semua
router yang ada di dalam jaringan tersebut menjadi adjacent router.
Namun apa yang akan terjadi jika semua router
menjadi adjacent router? Tentu komunikasi OSPF akan meramaikan jaringan.
Bandwidth jaringan Anda menjadi tidak efisien terpakai karena jatah untuk data
yang sesungguhnya ingin lewat di dalamnya akan berkurang. Untuk itu pada
jaringan broadcast multiaccess akan terjadi lagi sebuah proses pemilihan router
yang menjabat sebagai “juru bicara” bagi router-router lainnya.
Router juru bicara ini sering disebut dengan
istilah Designated Router. Selain router juru bicara, disediakan juga back-up
untuk router juru bicara ini. Router ini disebut dengan istilah Backup
Designated Router. Langkah berikutnya adalah proses pemilihan DR dan BDR, jika
memang diperlukan.
2.
Memilih DR dan BDR (jika diperlukan)
Dalam jaringan broadcast multiaccess, DR dan BDR
sangatlah diperlukan. DR dan BDR akan menjadi pusat komunikasi seputar
informasi OSPF dalam jaringan tersebut. Semua paket pesan yang ada dalam proses
OSPF akan disebarkan oleh DR dan BDR. Maka itu, pemilihan DR dan BDR menjadi
proses yang sangat kritikal. Sesuai dengan namanya, BDR merupakan “shadow” dari
DR. Artinya BDR tidak akan digunakan sampai masalah terjadi pada router DR.
Ketika router DR bermasalah, maka posisi juru bicara akan langsung diambil oleh
router BDR. Sehingga perpindahan posisi juru bicara akan berlangsung dengan
smooth.
Proses pemilihan DR/BDR tidak lepas dari peran
penting Hello packet. Di dalam Hello packet ada sebuah field berisikan ID dan
nilai Priority dari sebuah router. Semua router yang ada dalam jaringan
broadcast multi-access akan menerima semua Hello dari semua router yang ada
dalam jaringan tersebut pada saat kali pertama OSPF berjalan. Router dengan
nilai Priority tertinggi akan menang dalam pemilihan dan langsung menjadi DR.
Router dengan nilai Priority di urutan kedua akan dipilih menjadi BDR. Status
DR dan BDR ini tidak akan berubah sampai salah satunya tidak dapat berfungsi baik,
meskipun ada router lain yang baru bergabung dalam jaringan dengan nilai
Priority-nya lebih tinggi.
Secara default, semua router OSPF akan memiliki
nilai Priority 1. Range Priority ini adalah mulai dari 0 hingga 255. Nilai 0
akan menjamin router tersebut tidak akan menjadi DR atau BDR, sedangkan nilai
255 menjamin sebuah router pasti akan menjadi DR. Router ID biasanya akan
menjadi sebuah “tie breaker” jika nilai Priority-nya sama. Jika dua buah router
memiliki nilai Priority yang sama, maka yang menjadi DR dan BDR adalah router
dengan nilai router ID tertinggi dalam jaringan. Setelah DR dan BDR terpilih,
langkah selanjutnya adalah mengumpulkan seluruh informasi jalur dalam jaringan.
3.
Mengumpulkan State-state dalam Jaringan
Setelah terbentuk hubungan antar router-router
OSPF, kini saatnya untuk bertukar informasi mengenai state-state dan
jalur-jalur yang ada dalam jaringan. Pada jaringan yang menggunakan media
broadcast multiaccess, DR-lah yang akan melayani setiap router yang ingin
bertukar informasi OSPF dengannya. DR akan memulai lebih dulu proses pengiriman
ini. Namun yang menjadi pertanyaan selanjutnya adalah, siapakah yang memulai
lebih dulu pengiriman data link-state OSPF tersebut pada jaringan
Point-to-Point?
Untuk itu, ada sebuah fase yang menangani siapa
yang lebih dulu melakukan pengiriman. Fase ini akan memilih siapa yang akan
menjadi master dan siapa yang menjadi slave dalam proses pengiriman. Router
yang menjadi master akan melakukan pengiriman lebih dahulu, sedangkan router slave
akan mendengarkan lebih dulu. Fase ini disebut dengan istilah Exstart
State. Router master dan slave dipilih berdasarkan router ID tertinggi
dari salah satu router. Ketika sebuah router mengirimkan Hello packet, router
ID masing-masing juga dikirimkan ke router neighbour.
Setelah membandingkan dengan miliknya dan ternyata
lebih rendah, maka router tersebut akan segera terpilih menjadi master dan
melakukan pengiriman lebih dulu ke router slave. Setelah fase Exstart lewat,
maka router akan memasuki fase Exchange. Pada fase ini kedua buah router akan
saling mengirimkan Database Description Packet. Isi paket ini adalah ringkasan
status untuk seluruh media yang ada dalam jaringan. Jika router penerimanya
belum memiliki informasi yang ada dalam paket Database Description, maka router
pengirim akan masuk dalam fase loading state. Fase loading state merupakan fase
di mana sebuah router mulai mengirimkan informasi state secara lengkap ke
router tetangganya.
Setelah loading state selesai, maka router-router
yang tergabung dalam OSPF akan memiliki informasi state yang lengkap dan penuh
dalam database statenya. Fase ini disebut dengan istilah Full state. Sampai
fase ini proses awal OSPF sudah selesai, namun database state tidak bisa
digunakan untuk proses forwarding data. Maka dari itu, router akan memasuki
langkah selanjutnya, yaitu memilih rute-rute terbaik menuju ke suatu lokasi
yang ada dalam database state tersebut.
4.
Memilih Rute Terbaik untuk Digunakan
Setelah informasi seluruh jaringan berada dalam
database, maka kini saatnya untuk memilih rute terbaik untuk dimasukkan ke
dalam routing table. Jika sebuah rute telah masuk ke dalam routing table, maka
rute tersebut akan terus digunakan. Untuk memilih rute-rute terbaik, parameter
yang digunakan oleh OSPF adalah Cost. Metrik Cost biasanya akan menggambarkan
seberapa dekat dan cepatnya sebuah rute. Nilai Cost didapat dari perhitungan
dengan rumus:
Cost of the link = 108 /Bandwidth
Router OSPF akan menghitung semua cost yang ada
dan akan menjalankan algoritma Shortest Path First untuk memilih rute
terbaiknya. Setelah selesai, maka rute tersebut langsung dimasukkan dalam
routing table dan siap digunakan untuk forwarding data.
5.
Menjaga Informasi Routing Tetap Upto-date
Ketika sebuah rute sudah masuk ke dalam routing
table, router tersebut harus juga me-maintain state database-nya. Hal ini
bertujuan kalau ada sebuah rute yang sudah tidak valid, maka router harus tahu
dan tidak boleh lagi menggunakannya.
Ketika ada perubahan link-state dalam jaringan,
OSPF router akan melakukan flooding terhadap perubahan ini. Tujuannya adalah
agar seluruh router dalam jaringan mengetahui perubahan tersebut. Sampai di
sini semua proses OSPF akan terus berulang-ulang. Mekanisme seperti ini membuat
informasi rute-rute yang ada dalam jaringan terdistribusi dengan baik, terpilih
dengan baik dan dapat digunakan dengan baik pula.
Jaringan Besar? Gunakan OSPF!
Sampai di sini proses dasar yang terjadi dalam
OSPF sudah lebih dipahami, meskipun masih sangat dasar dan belum detail.
Melihat proses terjadinya pertukaran informasi di atas, mungkin Anda bisa
memprediksi bahwa OSPF merupakan sebuah routing protokol yang kompleks dan
rumit. Namun di balik kerumitannya tersebut ada sebuah kehebatan yang luar
biasa. Seluruh informasi state yang ditampung dapat membuat rute terbaik pasti
terpilih dengan benar. Selain itu dengan konsep hirarki, Anda dapat membatasi
ukuran link-state database-nya, sehingga tidak terlalu besar. Artinya proses
CPU juga menjadi lebih ringan.
Sumber:
0 komentar:
Posting Komentar