Routing Protocol itu apa ya ?

(Referensi :  Modul CCNA2 ;  “Cara Mudah Mengkonfigurasi Router Cisco”)

routing protocol hanya digunakan oleh device yang bertindak sebagai router. Salah satu fungsi router adalah untuk menentukan jalur yang digunakan untuk melewatkan paket dari satu jaringan ke jaringan lain. Mekanisme pengambilan keputusan tentang jalur yang akan digunakan untuk mengirimkan paket dikelola oleh routing protocol. Routing merupakan sebuah mekanisme yang digunakan untuk mengarahkan dan menentukan jalur yang akan dilewati paket dari satu device ke device yang berada di jaringan lain. Sedangkan proses perpindahan paket dari satu interface ke interface lain dikenal dengan istilah switching.

Router merekomendasikan tentang jalur yang digunakan untuk melewatkan paket berdasarkan informasi yang terdapat dalam tabel routing. Informasi yang terdapat tabel routing dapat diperoleh melalui perantara administrator (secara manual mengisi tabel routing) atau melalui router tetangga yang saling bertukar informasi tabel routing.

Proses pengisian dan pemeliharaan tabel routing dapat dilakukan dengan cara :

1. Static Routing

Static Routing merupakan mekanisme pengisian tabel routing yang dilakukan oleh administrator secara manual pada tiap-tiap router. Keuntungan dari penggunaan static routing antara lain :

a. Meringankan kerja processor yang terdapat pada router.

b. Tidak ada bandwidth yang digunakan untuk pertukaran informasi (isi dari tabel routing) antar router.

c. Tingkat keamanan lebih tinggi dibandingkan dengan mekanisme lainnya.

Sedangkan beberapa kekurangan yang dimiliki oleh static routing antara lain :

a. Administrator harus mengetahui informasi tiap-tiap router yang terhubung dengan jaringan.

b. Jika terdapat penambahan atau perubahan topologi jaringan, administrator harus mengubah isi tabel routing.

c. Tidak cocok digunakan untuk jaringan router yang besar.

Routing protocol yang termasuk ke dalam static routing antara lain protokol yang menentukan IP dengan outgoing interface dan protokol yang menentukan IP dengan next hop.

Gambar 2.10

IP Route Dengan Menentukan Outgoing Interface

Sumber : Modul CCNA 2

Gambar 2.11

IP Route Dengan Menentukan Next-Hop

Sumber : Modul CCNA 2

2. Dynamic Routing

Pengisian dan pemeliharaan tabel routing tidak dilakukan secara manual oleh administrator. Router akan saling bertukar informasi routing agar dapat mengetahui alamat tujuan dan memelihara tabel routing. Pemilihan jalur dilakukan berdasarkan pada jarak terpendek antara device pengirim dengan device tujuan. Untuk merepresentasikan jarak, dynamic routing menggunakan nilai metric. Dynamic routing dibagi menjadi dua buah konsep, yakni link state dan distance vector.

a. Konsep Link State

Protokol yang menggunakan konsep link state akan membentuk tabel routing menurut pandangan atau perhitungan masing-masing router, tidak bergantung pada pendapat router tetangga. Tabel routing yang dibentuk dilakukan melalui beberapa tahapan sebagai berikut :

1) Pada awalnya setiap router akan saling mengirimkan dan melewatkan paket link state.

2) Paket link state yang diterima dari router lain dikumpulkan dalam sebuah data base topologi.

3) Berdasarkan informasi yang tekumpul di dalam data base, router melakukan perhitungan dengan menggunakan algoritma short path first (SPF).

4) Algoritma SPF menghasilkan short path first tree.

5) Akhirnya SPF tree membentuk daftar isi tabel routing.

Gambar 2.12

Konsep Link State

Sumber : Modul CCNA 2

Kelima proses diatas dilakukan oleh masing-masing router. Jika terjadi perubahan topologi jaringan, pemberitahuannya akan dikirimkan segera ke tiap-tiap router sehingga proses update informasi routing dapat segera dilakukan.

Fitur-fitur yang dimiliki oleh routing link-state adalah:

1) Link-state advertisement (LSA) adalah paket kecil dari informasi routing yang dikirim antar router

2) Topological database adalah kumpulan informasi yang dari LSA-LSA

3) SPF algoritma adalah hasil perhitungan pada database sebagai hasil dari pohon SPF

4) Routing table adalah daftar rute dan interface

Hal yang perlu dipertimbangkan jika akan menggunakan routing protocol jenis link state adalah :

1) Kebutuhan processor yang lebih cepat, karena router harus melakukan perhitungan dengan menggunakan algoritma SPF.

2) Kebutuhan memori yang lebih besar, untuk menampung paket link state dalam sebuah data base topologi.

3) Konsumsi bandwidth yang lebih besar pada saat router pertama kali dihidupkan, karena harus melakukan flooding. Flooding merupakan suatu proses dimana router melakukan penerimaan, penyalinan dan pengiriman paket link state.

Masalah pada jaringan router yang menerapkan protokol routing jenis link state adalah sinkronisasi dalam meng-update informasi routing yang mengakibatkan tidak konsistennya keputusan pemilihan jalur. Hal tersebut terjadi akibat dari penerimaan informasi pada sebuah router dari dua sumber yang memiliki kecepatan berbeda. Masalah tersebut dapat diatasi dengan memisahkan region terhadap jaringan yang cepat dengan jaringan yang lambat.

OSPF (Open Short Path First) merupakan routing protocol yang menggunakan konsep link state. Open Short Path First merupakan salah satu protokol yang tergolong ke dalam Interior Gateway Protocol, yakni protokol routing memiliki kemampuan melakukan pertukaran rute dari dan ke dalam jaringan lokal sebuah organisasi atau kelompok tertentu atau dengan kata lain jaringan tersebut berada dalam satu Autonomus System. OSPF biasa digunakan pada jaringan router dalam skala besar. Protokol OSPF digunakan dalam pemilihan jalur transfer data yang cukup rumit mengingat lokasi router yang bervariasi dan jarak yang secara teknis tidak dapat disamakan begitu saja dengan jarak lokasi secara fisik. Jadi dengan protokol OSPF ini transfer data akan menjadi lebih dekat dan cepat.

OSPF memiliki beberapa karakteristik, antara lain :

1) Metric-nya berdasarkan nilai Cost (bandwidth).

2) Tidak dibatasi oleh masalah banyaknya hop count.

3) Default administrative distance = 110.

4) Menggunakan algoritma link-state.

5) Membutuhkan waktu, CPU dan memori yang besar.

6) Tidak menyebabkan routing loop.

7) Cepat mengetahui perubahan pada jaringan.

1) Kelebihan OSPF

OSPF merupakan routing protocol yang berstandar terbuka. Maksudnya adalah routing protocol ini bukan ciptaan dari vendor manapun. Dengan demikian, siapapun dapat menggunakannya, perangkat manapun dapat kompatibel dengannya, dan di manapun routing protocol ini dapat diimplementasikan. OSPF merupakan routing protocol yang menggunakan konsep hirarki routing, artinya OSPF membagi-bagi jaringan menjadi beberapa tingkatan. Tingkatan-tingkatan ini diwujudkan dengan menggunakan sistem pengelompokkan 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 demikian.

Teknologi yang digunakan oleh routing protocol ini adalah teknologi link-state yang memang didesain untuk bekerja dengan sangat efisien dalam proses pengiriman update informasi rute. Hal ini membuat routing protocol OSPF menjadi sangat cocok untuk terus dikembangkan menjadi network berskala besar.

2) Cara Kerja OSPF

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.

3) Proses Terjadinya OSPF

Proses yang dilakukan routing protocol OSPF mulai dari awal hingga dapat saling bertukar informasi ada lima langkah. Berikut ini adalah langkah-langkahnya:

a) Adjacency router 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 router-nya.Sampai disini 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.

b) Memilih DR (Designated Router) dan BDR (Backup Designated Router) 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.

c) Mengumpulkan state-state dalam jaringan. Setelah terbentuk hubungan antar router to 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. Dalam OSPF terdapat 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 state-nya. 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.

d) 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.

e) Menjaga informasi routing tetap up to-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.

Gambar 2.13

Koneksi Dengan Routing Protocol OSPF

Sumber : www.google.com

b. Konsep Distace Vector

Dalam konsep ini pembentukan tabel routing dilakukan dengan cara, tiap-tiap router akan saling bertukar informasi routing dengan router yang terhubung langsung. Proses pertukaran informasi dilakukan secara periodik, misalnya setiap 30 detik. Setiap router menerima tabel routing dari router tetangga yang terhubung langsung. Pada gambar di bawah ini digambarkan konsep kerja dari distance vector.

Gambar 2.14

Konsep Distance Vector

Sumber : Modul CCNA 2

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

Menurut Zaenal Arifin (2003 : 109), proses pembentukan tabel pada protokol routing yang menggunakan konsep distance vector adalah sebagai berikut :

1) Mula-mula tabel routing yang dimiliki oleh masing-masing router akan berisi informasi alamat jaringan yang tehubung langsung dengan router tersebut.

2) Secara periodik masing-masing router akan saling bertukar informasi sehingga isi tabel routing dari semua router terisi lengkap.

Gambar 2.15

Tabel Routing Distance Vector Saat Kondisi Lengkap

Sumber : Modul CCNA 2

Menurut Zaenal Arifin (2003 : 111), jenis routing protocol yang menggunakan konsep distance vector antara lain :

1) RIP (Routing Information Protocol)

RIP merupakan jenis protokol routing interior yang menggunakan konsep distance vector. RIP memiliki karakteristik sebagai berikut :

a) RIP menggunakan banyaknya lompatan (hop count) sebagai metric.

b) 15 hop count merupakan nilai maksimum. Hop count ke 16 merupakan tanda bahwa alamat tujuan tidak terjangkau.

c) Isi tabel routing secara default akan di-update setiap 30 detik.

d) Secara default, administrative distance yang dimiliki RIP adalah 120. Administrative distance merupakan sebuah nilai yang mengindikasikan tingkat kebenaran informasi routing yang diterima router.

2) IGRP (Interior Gateway Routing Protocol)

IGRP merupakan protokol interior yang menggunakan konsep distance vector. IGRP merupakan salah satu protokol yang dibuat oleh Cisco. IGRP memiliki karakteristik sebagai berikut :

a) Dapat melompati maksimal 255 hop count.

b) Default administrative distance = 100

c) Nilai metric bergantung pada bandwidth, delay, load, reability dan MTU (Maximum Transmit Unit).

d) Menggunakan autonomous system.

e) Update routing dilakukan secara broadcast setiap 90 detik.

3) EIGRP (Enhanced Interior Gateway Protocol)

EIGRP merupakan pembaharuan dari IGRP, persamaannya adalah IGRP dan EIGRP sama-sama compatible (mendukung) dan antara router-router yang menjalankan EIGRP dan IGRP dengan autonomous system yang sama akan langsung otomatis terdistribusi. EIGRP memiliki beberapa karakteristik sebagai berikut :

a) Menggunakan protokol routing enhanced distance vector.

b) Menggunakan cost load balancing yang tidak sama.

c) Menggunakan algoritma kombinasi antara distance vector dan link-state.

d) Menggunakan Diffusing Update Algorithm (DUAL) untuk menghitung jalur terpendek.

e) Update routing dilakukan secara multicast menggunakan alamat 224.0.0.10 yang diakibatkan oleh perubahan topologi jaringan.

Tabel 2.2

Perbandingan Konsep Distance Vektor Dengan Link State

Distance Vektor	Link State
Melihat topologi jaringan dari sudut pandang tetangga	Melihat topologi seluruh jaringan berdasarkan sudut pandang masing-masing
Menambahkan hop dari router ke router	Melakukan perhitungan dengan menggunakan algoritma short path first
Update data dilakukan secara periodik	Update data terjadi jika terjadi perubahan topologi
Slow convergenced	Fast convergenced
Menerima salinan dari tabel routing yang dimiliki oleh router tetangga	Mengirimkan paket link state ke router lain

Sumber : Zaenal Arifin. 2003. Langkah Mudah Mengkonfigurasi Router Cisco

3. Default Routing

Default Routing digunakan agar ketika router menerima paket yang alamat tujuannya tidak dikenal atau tidak ada talam tabel, paket tersebut disalurkan ke interface yang dipilih berdasarkan informasi default routing. Default routing juga biasa digunakan jika tidak mengetahui alamat network tujuan secara langsung.

Gambar 2.16

IP Route Dengan Menggunakan Default Routing

Sumber : Modul CCNA 2

>>> terima kasih udah baca”…

>>> semoga bermanfaat…